1. Definicja i zasada

- PID odnosi się do zjawiska degradacji wydajności modułu w Moduł fotowoltaiczny ze względu na obecność różnicy potencjałów między ogniwem a ramką w wilgotnym środowisku. Gdy różnica potencjałów wewnątrz modułu jest wystarczająco duża, powoduje ona migrację jonów w materiale kapsułkującym, na przykład jony sodu migrują ze szklanej powierzchni do strony półprzewodnika typu n ogniwa, co zmienia charakterystykę elektryczną ogniwa, taką jak obniżenie współczynnika wypełnienia, napięcia obwodu otwartego i prądu zwarcia.

2. Czynniki wpływające

- Aspekty struktury komponentów

- Materiał enkapsulacji i struktura modułu mają wpływ na PID. Na przykład zjawisko PID jest bardziej prawdopodobne, gdy używana jest aluminiowa rama, a jakość uszczelniacza jest słaba. Dzieje się tak, ponieważ aktywność elektrochemiczna aluminiowej ramki jest wyższa, a migracja jonów jest łatwo wyzwalana w obecności różnicy potencjałów.

Czynniki środowiskowe zewnętrzne

- Wysoka wilgotność i wysoka temperatura otoczenia zaostrzają zjawisko PID. Wysoka wilgotność zapewnia niezbędne warunki środowiskowe dla migracji jonów, podczas gdy wysoka temperatura przyspiesza ruch jonów. Ogólnie rzecz biorąc, prawdopodobieństwo i nasilenie występowania PID wzrasta w środowiskach o wilgotności względnej wyższej niż 85% i temperaturach pomiędzy 60 - 80 ° C.

Aspekty układu elektrycznego

- Sposób uziemienia zestawu PV oraz sposób łączenia modułów PV szeregowo i równolegle jest również związany z PID. Jeśli uziemienie jest słabe lub bieguny dodatnie i ujemne nie są rozsądnie rozłożone, gdy moduły są połączone szeregowo, doprowadzi to do dużej różnicy potencjałów między modułami, co spowoduje wyzwolenie PID.

3. Środki zapobiegawcze i rozwiązujące

-Poziom komponentów*

- Używaj materiałów odpornych na PID, takich jak specjalna folia klejąca do enkapsulacji. Niektóre wysokowydajne folie klejące do enkapsulacji mają niską przewodność jonową i mogą skutecznie zapobiegać migracji jonów.

- Optymalizacja rozkładu pola elektrycznego pomiędzy ogniwem a ramą podczas projektowania i produkcji modułu w celu zmniejszenia powstawania różnicy potencjałów.

Poziom systemowy

- Rozsądne uziemienie modułów fotowoltaicznych, na przykład zastosowanie uziemienia ujemnego, może zmniejszyć potencjał na powierzchni modułu, redukując tym samym ryzyko wystąpienia zjawiska PID.

- Zainstaluj urządzenia naprawcze PID, które mogą przyłożyć do modułu odwrotny potencjał w nocy lub przy słabym oświetleniu, powodując powrót migrujących jonów do ich pierwotnych pozycji i przywracając w ten sposób wydajność modułu.

II. LID (degradacja wywołana światłem)

1. Definicja i zasada

- LID odnosi się do zjawiska stopniowego spadku wydajności modułów PV pod wpływem długotrwałego narażenia na światło. W przypadku modułów PV z krystalicznego krzemu jest to spowodowane głównie tworzeniem się kompleksów boru i tlenu w płytkach krzemowych pod wpływem narażenia na światło, co powoduje wzrost kompleksu nośników mniejszościowych. W krystalicznym krzemie typu p bor jest powszechnym pierwiastkiem domieszkującym, który tworzy kompleksy boru i tlenu, gdy obecny jest tlen. Kompleksy te działają jak pułapki, zatrzymując nośniki mniejszościowe i skracając czas życia nośników mniejszościowych, co z kolei zmniejsza wydajność konwersji fotoelektrycznej ogniwa.

2. Czynniki wpływające

-Jakość płytek krzemowych

- Zawartość zanieczyszczeń i defekty kryształu w krzemowym waflu wpływają na stopień LID. Jeśli zawartość boru w waflu jest zbyt wysoka lub występuje więcej defektów kryształu, takich jak dyslokacje, przyspieszy to występowanie LID.

- Intensywność i czas trwania światła

- Większe natężenie światła i dłuższy czas świecenia sprawią, że zjawisko LID stanie się bardziej oczywiste. Mówiąc ogólnie, w standardowych warunkach testowych (STC) moc modułu będzie stopniowo spadać wraz z akumulacją czasu ekspozycji na światło.

3. Środki zapobiegawcze i rozwiązujące

- Proces produkcji płytek krzemowych

- Zoptymalizować proces oczyszczania płytek krzemowych w celu zmniejszenia zawartości boru i defektów kryształów. Na przykład przyjęcie bardziej zaawansowanej technologii wzrostu kryształów, takiej jak zmodyfikowana metoda Siemensa, może poprawić czystość płytek krzemowych.

- Produkcja modułów i eksploatacja systemu

- W procesie produkcji modułów można stosować niektóre technologie wstępnej obróbki, takie jak lekkie wyżarzanie. Poprzez wstępne napromieniowanie komponentów w określonych warunkach intensywności światła i czasu, można z wyprzedzeniem uruchomić tworzenie się kompleksu borowo-tlenowego, tak aby osiągnął on stosunkowo stabilny stan na początku normalnego użytkowania komponentów i zmniejszył późniejszą utratę LID.

- W działaniu systemu, system rozpraszania ciepła komponentu jest rozsądnie zaprojektowany, ponieważ wysoka temperatura również zaostrza zjawisko LID. Dobre rozpraszanie ciepła może sprawić, że komponenty będą utrzymywać lepszą wydajność w środowisku o wysokiej temperaturze.