说到太阳能电池板及其 19 至 30 年的终身保修,在此期间它们的效率会下降。每个人都知道这一点,但有时您的太阳能模块会在短时间内(例如一两年)失去效率。这令人感到压力,但制造商和客户都对此负有责任。缺乏信息是另一回事,但购买未经认证的太阳能电池板可能是导致太阳能电池板潜在诱发性能下降的潜在原因。让我们讨论一下太阳能电池和电池板的潜在诱发性能下降、其原因、测试和预防措施。

什么是电位诱发降解?

JAN23电位诱导降解

劣化是由于电池(半导体)与组件其他部分(如底座、铝框和玻璃)之间的高电位差造成的。由于电位差,会产生电流泄漏,从而导致正离子和负离子迁移。

  • 负离子: 它开始从铝制框架中泄漏。
  • 正离子: 也称为钠离子,开始迁移并泄漏到细胞表面。

这种泄漏会污染电池,从而降低光伏效应,进而导致功率损失。由于电位诱导衰减而导致的功率损失可能高达 20%。但是,您可能不会立即注意到它,并且需要数月和数年的时间才能注意到缺陷。

什么是太阳能电池和太阳能电池板的潜在诱发衰减?

太阳能电池板由多个并联的太阳能电池组成。本文主要讨论太阳能电池及其铝制框架。当太阳能电池板施加高负电压时,太阳能电池板和电池都会发生电势诱导退化。但铝制框架和电池中也存在相当大的电压变化。

边框通常接地,因此电流的电位为0。由于太阳能电池与边框之间存在杂质,且距离很短,因此在电池和边框之间会产生电流。这会导致整个光伏模块的电流泄漏。

另请参阅太阳能电池板的 4 种类型是什么?

太阳能中的 PID 效应是什么?什么原因导致太阳能中的 PID 损失?

简而言之,这是太阳能电池和太阳能电池板老化的迹象,会导致电池板性能下降。电位诱导衰减是多种因素长期共同作用的结果,并非一朝一夕就能发生。

1。 位置

它包括您房屋的经纬度位置以及气候条件。此外,湿度和高温也是影响太阳能电池板安装位置的重要因素。这些因素因地而异。

2. 潜在的退化缓解措施

专门用于减轻电势诱导劣化影响的装置安装不当,且存在负极接地。更好的装置可以降低电势诱导劣化的影响,否则随着时间的推移,情况会恶化。

3、原材料质量

玻璃、封装材料、杂质(例如钠)等都被视为太阳能电池的原材料。原材料的质量至关重要,因为它们是太阳能电池的组成单元。例如,玻璃制造过程中若含有钠,就会对玻璃的性能产生不利影响。

4. 太阳能电池板组件的质量

太阳能电池板组件的质量,例如所使用的光伏电池类型或封装材料,也是导致PID的因素之一。这包括它们是否经过PID抗性认证,以及这些组件是否通过了全面的可靠性测试。

5. 系统电压和尺寸

电压越高的系统发生电位诱发劣化的可能性就越大。不过,1000V 系统的风险小于 1500V 系统。

什么是电位诱导降解测试?

JAN23电位诱导降解

这是一种针对已制造太阳能组件的质量保证测试。其目的是评估这些太阳能组件在不同条件下长期性能的变化。太阳能组件的PID测试会将组件置于以下条件下:

  1. 温度 140° 华氏度(60° 摄氏度)
  2. 湿度约85%
  3. 1000V以下负载
  4. 96小时的时间段
  5. 电压偏置为 +1000 V、-1000 V、+1500 V 或 -1500 V(根据光伏模块特性)

时间段定义了测试的名称,在本例中为 PID(96 小时)。在此时间段内,模块将暴露在上述条件下,并考虑其对太阳能模块功率损耗的影响。

另请参阅如何在没有万用表的情况下测试太阳能电池板?

太阳能电池组件的PID测试使用什么设备?

为了进行可靠的测试,在电位诱导降解测试期间会使用某些设备。

1. 电致发光(EL)

这是一种强大的成像工具,用于确定组件的电子和光学特性。通过电致发光成像,可以轻松检测到诸如光子集成电路(PIC)、微裂纹和电池断裂等缺陷。观察到的电致发光强度与组件中少数载流子的数量成正比。

2. 面板类型

单晶或多晶模块通常用于 PID 测试。模块类型还决定了测试所用检测技术的类型。

如何检测PID?

借助电致发光成像等设备和技术,检测电势诱导衰减变得更加容易对太阳能组件进行成像前后的I-V光曲线测量,可以发现电势诱导衰减的可能性。开路电压(Voc)斜率的变化表明总电阻(Rs)增加。I-V曲线的变化是电势诱导衰减的指标。

什么是太阳能电池板的抗PID? 

为了减轻电位诱导衰减的影响,使用了抗PID装置。该装置连接到太阳能组件的逆变器上,能够使所有受负电压影响的光伏组件反向极化。有了该装置,每串组件的极化方向都会不断变化,不会长时间保持恒定的极化状态。

防 PID 盒增加了模块从已遭受的负电位中恢复的可能性。它还降低了 PID 的概率。

什么是防 PID 太阳能电池板?

由于 PID 的发生有多种原因,其中主要原因是材料和系统质量。工业界决定制造抗 PID 太阳能电池板。为此,他们选择了:

  • 太阳能电池 无 PID 设计
  • 高耐性模块 封装材料

此类太阳能电池板与串相连,不会因串电压过高而损坏。这可使太阳能电池板在更长时间内产生更多电量。点击此处获取抗 PID 太阳能电池板

另请参阅为什么太阳能感应壁灯不工作?

什么是光伏系统配置?

光伏系统有 5 种不同的配置,需要在安装太阳能电池板系统之前完成。

1. 将所有太阳能电力输送到电网

在这种配置下,您的太阳能系统产生的所有电力都将输送到电网。您需要从电力公司购买所需的电量。这种系统的安装成本较低,您甚至可以通过上网电价补贴计划向电力公司售电来赚钱。该补贴计划仅在特定地区适用。在适用该计划的地区,电力公司会按约定的价格购买每千瓦时的电力。

2. 并网,仅将多余的太阳能电力输送到电网

这种配置可以让您使用太阳能电池板产生的太阳能。此外,如果发电量超出负荷,多余的电力将输送到电网。如有需要,您需要从电力公司购买所需的电力。这种配置的优势在于可以降低大型电力公司供电的可靠性。它适用于炎热多阳光的气候以及能够充分利用太阳能电池板所发电力的用户。但是,如果电网断电,太阳能电池阵列也会断电。

3. 并网并配备电池备份

该系统也称为并网系统,因为它配备了电池组。一旦停电,电池中储存的电能即可提供持续供电。由于需要额外的电池和控制器,因此成本较高。

4. 独立运行,具备电网充电功能

这种配置最适合太阳能发电量不足以满足家庭需求的情况。该系统利用市电交流电自动为电池充电。

5.独立无电网充电功能

这种系统也称为离网系统,适用于没有其他电源的地区。该系统是唯一的电力来源。它的峰值发电量低于1千瓦,通常规模较小。

如何防止潜在的诱发退化?

应确定各种因素来减少或防止可能导致太阳能电池板和模块性能下降。

1。 证明

太阳能电池板必须拥有内部太阳能电池板测试机构和国际电工委员会 (IEC)的认证证书。这些系统会根据 IEC 62804 标准测试组件的 PID 抗性。强烈建议您了解系统所附的认证证书以及组件中使用的物料清单。

2. 太阳能电池板组件

a) 封装材料

在制造和安装模块时,应使用耐潜在诱发降解的封装材料。封装材料是防止潜在诱发降解的额外保护层。它还可以确保系统在不同季节具有更高的输出。

b) 光伏电池

太阳能电池是电势诱导衰减的主要原因,也是受影响最大的组件。因此,所使用的太阳能电池应经过电势诱导衰减(PID)认证。强烈建议制造商在安装后进行额外的PID测试,并定期使用专业实验室设备进行测试。

另请参阅如何在不使用电池的情况下直接使用太阳能电池板?

3. 太阳能系统设计

a) 接地

为了降低潜在引起的性能下降的风险和影响,建议太阳能电池板系统的接地应为负极。

b) 抗 PID 设备或抗 PID 或 PV 偏移箱

太阳能电池板系统的各个组件对于降低PID的影响都至关重要。因此,安装此类设备是有益的。例如,光伏补偿盒可以在日落后反转太阳能电池板系统的电压。这样可以确保太阳能电池板在25年以上的时间里保持最佳性能。

好吧,电位诱导衰减对太阳能电池板有害,但您需要注意导致衰减的因素。此外,必须通过防 PID 太阳能电池板等缓解设备采取预防措施。预防胜于失败。

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Olivia 致力于绿色能源,并努力确保地球的长期宜居性。她通过回收和避免使用一次性塑料来参与环境保护。

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