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影響光伏組件的兩個效應

發布時間:2019-05-09 瀏覽次數:1227

1、熱斑效應

  一串聯支路中被遮蔽的太陽電池組件,將被當作負載消耗其他有光照的太陽電池組件所產生的能量,被遮蔽的太陽電池組件此時會發熱,這就是熱斑效應。

  這種效應能嚴重的破壞太陽電池。有光照的太陽電池所產生的部分能量,都可能被遮蔽的電池所消耗。而造成熱斑效應的,可能僅僅是一塊鳥糞。

  為了防止太陽電池由于熱斑效應而遭受破壞,最好在太陽電池組件的正負極間并聯一個旁路二極管,以避免光照組件所產生的能量被受遮蔽的組件所消耗。當熱斑效應嚴重時,旁路二極管可能會被擊穿,令組件燒毀,如下圖(圖片來自于TUV-Rheinland)。



  2、PID效應

  (參考何寶華等《晶體硅光伏組件抗PID技術研究》中內容)

  電位誘發衰減效應(PID,PotentialInducedDegradation)是電池組件長期在高電壓作用下,使玻璃、封裝材料之間存在漏電流,大量電荷狙擊在電池片表面,使得電池表面的鈍化效果惡化,導致組件性能低于設計標準。PID現象嚴重時,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。高溫、高濕、高鹽堿的沿海地區最易發生PID現象。

 

造成組件PID現象的原因主要有以下三個方面:

  1)系統設計原因:光伏電站的防雷接地是通過將方陣邊緣的組件邊框接地實現的,這就造成在單個組件和邊框之間形成偏壓,組件所處偏壓越高則發生PID現象越嚴重。對于P型晶硅組件,通過有變壓器的逆變器負極接地,消除組件邊框相對于電池片的正向偏壓會有效的預防PID現象的發生,但逆變器負極接地會增加相應的系統建設成本;

  2)光伏組件原因:高溫、高濕的外界環境使得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。通過使用改變絕緣膠膜乙烯醋酸乙烯酯(EVA)是實現組件抗PID的方式之一,在使用不同EVA封裝膠膜條件下,組件的抗PID性能會存在差異。另外,光伏組件中的玻璃主要為鈣鈉玻璃,玻璃對光伏組件的PID現象的影響至今尚不明確;

  3)電池片原因:電池片方塊電阻的均勻性、減反射層的厚度和折射率等對PID性能都有著不同的影響。

  上述引起PID現象的三方面中,由在光伏系統中的組件邊框與組件內部的電勢差而引起的組件PID現象被行業所公認,但在組件和電池片兩個方面組件產生PID現象的機理尚不明確,相應的進一步提升組件的抗PID性能的措施仍不清楚。

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