什么是PID效應(yīng)?
PID的英文全稱是：Potential Induced Degradation，即電勢誘導(dǎo)衰減。
Sun Power公司于2005年最先發(fā)現(xiàn)PID效應(yīng)時提出： 組件串聯(lián)后可形成較高的系統(tǒng)電壓(以美國為代表的600V，以歐洲為代表的1000V)，組件長期在高電壓工作，在蓋板玻璃、封裝材料、邊框之間存在漏電流，大量電荷聚集在電池片表面，使得電池片表面的鈍化效果惡化，導(dǎo)致填充因子(FF)、短路電流(Isc)、開路電壓(Voc)降低，使組件性能低于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
PID效應(yīng)的成因
電池組件在封裝的層壓過程中，分為5層。從外到內(nèi)為：玻璃、EVA、電池片、EVA、背板。由于EVA材料不可能做到100%的絕緣，特別是在潮濕環(huán)境下水氣通過作為封邊用途的硅膠或背板進入組件內(nèi)部。EVA的酯鍵在遇到水后按下面的過程發(fā)生分解，產(chǎn)生可以自由移動的醋酸。醋酸和玻璃表面堿反應(yīng)后，產(chǎn)生了鈉離子。以STC環(huán)境下300WP的72片電池組件為例，20串電池組件的開路電壓高達860V，工作電壓為720V。由于防雷工程的需要，一般組件的鋁合金邊框都要求接地，這樣在電池片和鋁框之間就形成了接近1000V的直流高壓。鈉離子在外加電場的作用下向電池片表面移動并富集到減反層而導(dǎo)致PID現(xiàn)象的產(chǎn)生。
PID效應(yīng)最容易出現(xiàn)在潮濕的環(huán)境條件下，且該現(xiàn)象活躍程度與溫度、潮濕程度正相關(guān);同時衰減現(xiàn)象與組件表面被導(dǎo)電性、酸性、堿性以及帶有離子的物體污染有關(guān)。
PID效應(yīng)的影響
PID現(xiàn)象嚴(yán)重時，會引起一塊組件功率衰減50%以上，從而影響整個組串的功率輸出。
下表為組件PID效應(yīng)測試前后的參數(shù)及I-V曲線對比【1】，通過對比明顯可以看出PID效應(yīng)對太陽能電池組件的輸出功率影響巨大，是光伏電站發(fā)電量的“恐怖殺手”。
功率對照表：
V曲線(PID效應(yīng)測試前)I—V曲線(PID效應(yīng)測試后)
微型逆變器解決方案
光伏系統(tǒng)中往往是十幾塊光伏組件串聯(lián)，光伏板電壓的累加會形成600V~1000V左右的直流高壓，高電壓的存在是誘發(fā)PID效應(yīng)的一大因素。因此，降低系統(tǒng)電壓是削弱PID效應(yīng)的一大方法之一。
在使用微型逆變器的系統(tǒng)中，系統(tǒng)中每塊組件均為并聯(lián)關(guān)系，無直流電壓的累加，只有40V~60V的直流電壓存在，在蓋板玻璃、封裝材料、邊框之間,電荷的極化現(xiàn)象將大大減小，產(chǎn)生的PID效應(yīng)基本可以忽略。
另外，微型逆變器系統(tǒng)中，具有獨立的最大功率點追蹤(MPPT)功能，系統(tǒng)沒有 ‘短板’效應(yīng)。當(dāng)陣列中的不同組件因PID效應(yīng)衰減程度不同時，系統(tǒng)中其他組件發(fā)電量不會受到其他組件的影響，運行獨立，削弱PID效應(yīng)的影響，保障系統(tǒng)發(fā)電量。
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