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2、PID效应
(参考何宝华等《晶体硅光伏组件抗PID技术研究》中内容)
电位诱发衰减效应(PID,PotentialInducedDegradation)是电池组件长期在高电压作用下,使玻璃、封装材料之间存在漏电流,大量电荷狙击在电池片表面,使得电池表面的钝化效果恶化,导致组件性能低于设计标准。PID现象严重时,会引起一块组件功率衰减50%以上,从而影响整个组串的功率输出。高温、高湿、高盐碱的沿海地区最易发生PID现象。
造成组件PID现象的原因主要有以下三个方面:
1)系统设计原因:光伏电站的防雷接地是通过将方阵边缘的组件边框接地实现的,这就造成在单个组件和边框之间形成偏压,组件所处偏压越高则发生PID现象越严重。对于P型晶硅组件,通过有变压器的逆变器负极接地,消除组件边框相对于电池片的正向偏压会有效的预防PID现象的发生,但逆变器负极接地会增加相应的系统建设成本;
2)光伏组件原因:高温、高湿的外界环境使得电池片和接地边框之间形成漏电流,封装材料、背板、玻璃和边框之间形成了漏电流通道。通过使用改变绝缘胶膜乙烯醋酸乙烯酯(EVA)是实现组件抗PID的方式之一,在使用不同EVA封装胶膜条件下,组件的抗PID性能会存在差异。另外,光伏组件中的玻璃主要为钙钠玻璃,玻璃对光伏组件的PID现象的影响至今尚不明确;
3)电池片原因:电池片方块电阻的均匀性、减反射层的厚度和折射率等对PID性能都有着不同的影响。
上述引起PID现象的三方面中,由在光伏系统中的组件边框与组件内部的电势差而引起的组件PID现象被行业所公认,但在组件和电池片两个方面组件产生PID现象的机理尚不明确,相应的进一步提升组件的抗PID性能的措施仍不清楚。
三、光伏组件性能的检测
光伏电站运行一段时间后,需要进行检测,来确定光伏电站的性能。涉及光伏组件的,主要包含以下项目。
1、功率衰减测试
光伏组件运行1年和25年后的衰减率到底有多少?25年太久,现在可能还没有运行这么长时间的电站。按国家标准,晶硅电池2年的衰减率应该在3.2%以内。但目前这个数据还真的很难说,原因有三:
1)光伏组件出场功率是用实验室标准光源和测试环境标定的,但似乎国内不同厂家的标准光源是存在一定的差异的。那在A厂标定的250W的组件,到了B厂,可能就是245W的组件的。
2)现场检测所用的仪器精确度较差,据说5%以内的误差都是可以接受的。用误差5%的仪器,测2%(1年)的衰减,难度有些大,结果也令人怀疑。
3)现场的测试条件跟实验室的相差较大,正好在1000W/m2、25℃的时间太少了!所以,就需要进行一个测试值向标准值的转化,而输出功率与辐照度仅在一个很小的区间内正相关。如图2所示,即使在800W/m2时,也不是正相关的。因此,在转化的时候,肯定存在误差。
另外,很多组件出场可能就是-3%的功率偏差,还没衰减,3%就直接没了……
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