摘 "要：本文主要簡(jiǎn)單的介紹了PID是潛在的電勢(shì)誘導(dǎo)的衰減情況，PID的試驗(yàn)的基本方法，通過對(duì)PID試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析對(duì)比，引導(dǎo)行業(yè)現(xiàn)有的有效改善工藝，提升專業(yè)工藝質(zhì)量水準(zhǔn)，便于有效預(yù)防PID情況的發(fā)生，減少PID現(xiàn)象給帶來的損失的同時(shí)利用現(xiàn)有方法和數(shù)據(jù)為以后試驗(yàn)研究指明了方向。

關(guān)鍵詞：光伏組件PID現(xiàn)象;組件封裝材料;PID預(yù)防;

中圖分類號(hào)：TK5 " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " " "文章編號(hào)：1674-3520（2015）-10-00-01

一、光伏組件PID現(xiàn)象的表現(xiàn)

（一）PID現(xiàn)象簡(jiǎn)介及研究意義。隨著科技的進(jìn)步，光伏發(fā)電系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，光伏組件PID效應(yīng)導(dǎo)致組件功率衰減引起了業(yè)界專業(yè)人士廣泛的關(guān)注。研究光伏組件PID現(xiàn)象效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)理誘因及效應(yīng)測(cè)試專業(yè)技術(shù)對(duì)提高光伏組件的質(zhì)量可靠性水平及保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的安全有著重要的意義。目前，光伏組件效應(yīng)研究已經(jīng)成為光伏產(chǎn)業(yè)十分重要的前沿課題之一。PID是英文potentialInduced的簡(jiǎn)稱。光伏組件PID效應(yīng)簡(jiǎn)單的來說是指在溫度較高、濕度較大的環(huán)境下，高電壓流經(jīng)過太陽能電池從而產(chǎn)生輸出功率下降的現(xiàn)象，這也是太陽能電池所特有的現(xiàn)象之一。發(fā)生電位誘發(fā)衰減現(xiàn)象的真實(shí)原理目前還沒有明確的科學(xué)論斷，但是科學(xué)界普遍認(rèn)為與玻璃的內(nèi)部鈉離子移動(dòng)導(dǎo)致的漏電流有關(guān)系。在高溫高濕條件下硅酸鹽玻璃表面會(huì)有二價(jià)鈉離子、二價(jià)鎂離子等離子的析出，導(dǎo)致自由電荷變得易于流向玻璃體，漏電流通過玻璃的邊框或安裝支架流入大地，從而出現(xiàn)產(chǎn)生量PID現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生對(duì)行業(yè)現(xiàn)有的工藝影響很大，使得工藝變得粗糙，不易控制操作，降低了專業(yè)工藝質(zhì)量水平，所以我們要對(duì)光伏組件PID現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)歸納與研究并且針對(duì)出現(xiàn)的原因進(jìn)行預(yù)防，努力使我們的工藝質(zhì)量水準(zhǔn)提高，使我國(guó)的工藝水平處于世界領(lǐng)先水平。

（二）PID現(xiàn)象通常有以下幾種衰減模式。1、太陽能電池內(nèi)p-n結(jié)分流：如果當(dāng)時(shí)通過電池片的電壓為負(fù)電壓，邊框?yàn)檎珘?，則陽極離子流入電池片，造成p-n結(jié)衰減;如果通過電池片的電壓為正壓，邊框?yàn)樨?fù)壓，則陽極離子流出電池片，積聚在p-n結(jié)附近。2、金屬電極腐蝕和大量金屬離子遷移現(xiàn)象;EL曲線和I-V的曲線中發(fā)現(xiàn)Si柵格界面腐蝕并且柵線腐蝕會(huì)導(dǎo)致串聯(lián)電阻大小升高。在焊帶附近發(fā)現(xiàn)腐蝕和離子向邊框處遷移的現(xiàn)象。3、鈉離子遷移到玻璃/TCO的界面，從而導(dǎo)致TCO分層和電化學(xué)腐蝕的發(fā)生。

（三）光伏組件PID的測(cè)試方法。光伏組件PID的測(cè)試方法各個(gè)實(shí)驗(yàn)室有不同之處，目前世界范圍內(nèi)還沒有統(tǒng)一的效應(yīng)測(cè)試方法，最常用的一種太陽能電池組件PID的測(cè)試研究方法，其特征包括以下步驟：1、測(cè)試并完整記錄被測(cè)太陽能電池組件的初始數(shù)據(jù)。2、將被測(cè)太陽能電池組件安裝在高低溫實(shí)驗(yàn)環(huán)境箱內(nèi)且要讓二者之間做好絕緣處理。3、將被測(cè)太陽能電池組件正負(fù)極短接后與高壓加載設(shè)備的負(fù)極連接，太陽能電池組件的邊框與高壓加載設(shè)備的正極連接。4、啟動(dòng)高低溫實(shí)驗(yàn)環(huán)境箱，并保證調(diào)試其輸出電壓值為600到1000V，同時(shí)要開啟電流監(jiān)控儀進(jìn)行漏電監(jiān)控監(jiān)測(cè)，雙85狀態(tài)下，實(shí)驗(yàn)持續(xù)48或96個(gè)小時(shí)，注意一定要持續(xù)。5、持續(xù)設(shè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間，關(guān)閉高壓加載設(shè)備及高低溫實(shí)驗(yàn)環(huán)境箱，等待被測(cè)太陽能電池組件的溫度下降至室溫后將其取出。6、測(cè)試并記錄被測(cè)太陽能電池組件的最終數(shù)據(jù);實(shí)驗(yàn)結(jié)束在4個(gè)小時(shí)之內(nèi)測(cè)EL和功率的大小并且作好記錄工作。7、對(duì)比被測(cè)太陽能電池組件的初始數(shù)據(jù)與最終數(shù)據(jù)，并對(duì)比試驗(yàn)前后EL圖，評(píng)價(jià)功率衰減

二、光伏組件PID現(xiàn)象產(chǎn)生的原因

認(rèn)真的整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以后由試驗(yàn)數(shù)據(jù)體現(xiàn)出的不同結(jié)果對(duì)PID現(xiàn)象原因分析。組件長(zhǎng)期在高壓作用下使得玻璃、封裝材料間存在漏電流，大量電荷聚集在電池片表面，使得電池表面的鈍化效果惡化，導(dǎo)致FF、Jsc/Voc效率降低，使組件性能低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（一）外部可能的原因。光伏組件在野外環(huán)境中的實(shí)際情況和大量研究都表面了：在高溫、高濕和由于光伏逆變器陣列接地方式引起的光伏組件嚴(yán)重的腐蝕和衰退。

（二）內(nèi)部可能的原因。系統(tǒng)、組件和電池片三方面可以引起PID現(xiàn)象。影響偏壓的因素有逆變器的類型和接地方式以及組件在陣列中的位置。

總之，伏組件PID效應(yīng)簡(jiǎn)單的來說是指在溫度較高、濕度較大的環(huán)境下，高電壓流經(jīng)過太陽能電池從而產(chǎn)生輸出功率下降的現(xiàn)象，這也是太陽能電池所特有的現(xiàn)象之一。發(fā)生電位誘發(fā)衰減現(xiàn)象的真實(shí)原理目前還沒有明確的科學(xué)論斷，但是科學(xué)界普遍認(rèn)為與玻璃的內(nèi)部鈉離子移動(dòng)導(dǎo)致的漏電流有關(guān)系。在高溫高濕條件下硅酸鹽玻璃表面會(huì)有二價(jià)鈉離子、二價(jià)鎂離子等離子的析出，導(dǎo)致自由電荷變得易于流向玻璃體，漏電流通過玻璃的邊框或安裝支架流入大地，從而出現(xiàn)產(chǎn)生量PID現(xiàn)象。

三、光伏組件PID現(xiàn)象的預(yù)防

綜合目前公布的研究成果與實(shí)驗(yàn)的出的結(jié)論，可以從系統(tǒng)、組件等方面來預(yù)防效應(yīng)。在系統(tǒng)層面設(shè)計(jì)預(yù)防措施，一般可以采用使串聯(lián)組件的負(fù)極接地或是在夜間對(duì)組件與大地之間施加正電壓的方法來起到預(yù)防效應(yīng)，也可以使用集成微型逆變器的交流組件使系統(tǒng)電壓降低來有效的減弱效應(yīng)。組件層面預(yù)防措施，由于濕度是現(xiàn)象產(chǎn)生的關(guān)鍵因素之一，建議選擇性能質(zhì)量?jī)?yōu)越的光伏玻璃、背板、硅膠等優(yōu)質(zhì)材料來有效降低水蒸氣透過率，及減少氧化鎂，氧化鈉等離子析出。

（一）PV逆變器、陣列的負(fù)極輸出端接地會(huì)有效的預(yù)防PID現(xiàn)象有變壓器的逆變器負(fù)極接地或者采用內(nèi)在負(fù)極接地的較少變壓器的逆變器可以消除PID現(xiàn)象。

（二）減少漏電的形成：環(huán)境條件如溫濕度使電池片和接地邊框之間形成漏電流。封裝材料、背板、玻璃和邊框之間形成了漏電流通道。

（三）要從不相同性能的材料影響PID測(cè)試結(jié)果的數(shù)據(jù)，采用性能好的封裝材料是防治PID發(fā)生的有效途徑之一。

（四）PID產(chǎn)生的根本條件是有光照和組件表面潮濕，大多發(fā)生在有露水、有霧的清晨或者白天雨后或者發(fā)生在潮濕的環(huán)境下，很到不同的生產(chǎn)工藝的電池和組件受PID影響的大小也是不同的。負(fù)偏壓越大的組件，PID現(xiàn)象就越嚴(yán)重，功率和填充因子都有很明顯的下降。PID現(xiàn)象在組件表面干燥后現(xiàn)象消失，不會(huì)造成永久損傷。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾雪華張志根，蔣建平等效應(yīng)及影響因素口太陽能，2013（03）：25—30，113—114.

[2]蔣新松機(jī)器人學(xué)導(dǎo)論[M]北京遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1993.

[3]安川電機(jī)株式會(huì)社機(jī)器控制器系列產(chǎn)品樣本集MP2000系列產(chǎn)品[Z]。2007

[4]王東萃晶圓傳輸機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009。