摘要：通过对光伏行业常见的几种组件抗PID（电势诱导衰减）测试方法进行对比分析，研究不同抗PID测试方法之间的差异以及对测试结果的影响。不同的PID测试方法的差别主要体现在温度和湿度两个方面，本文通过阿累尼乌斯经验公式和气压方程，论述四种不同温度和湿度条件下，PID测试引起组件功率衰减的差异，并阐明四种测试条件之间的相互关联，最后在此基础上推荐一种更加合理、规范的检测方法。
关键词： 原始模型、PID衰减、温度、相对湿度、绝对湿度、老化速率、电场
1 前言
光伏组件的PID现象已经引起了整个光伏行业的高度重视，越来越多的组件生产厂家和相关研究机构对组件PID衰减的诱导机理进行了广泛的研究和分析。影响组件PID衰减的主要外部因素有环境温度、环境湿度，以及系统电压在合金框、玻璃和内部电路之间形成的偏压电场。在对光伏电站长期观察的过程中发现，在组件表面残留晨露或雨水并且有光照的情况下，最容易发生PID现象。2005年，NREL实验室总结了PID现象发生的机理：Na离子在电场作用下发生迁移，至电池片表面富集，形成电离层影响电池片电学特性，造成电池片和组件功率出现大幅度下降。PID现象发生的过程如下：
钢化玻璃表面的钠碱水解，形成Na离子；
Na离子在钢化玻璃表面聚集，通过扩散进入EVA内部；
光伏组件边框和电池片之间存在电势差，促使Na离子向电池片表面迁移；
Na离子在电池片表面富集，甚至进入电池片表层，形成电离层，降低电池片激发区活性，造成电池片功率下降；
J. Berghold等人的研究显示，温度和湿度是影响光伏组件PID现象发生的两个重要因素，较高的组件温度和相对湿度能加速PID现象的发生，但并未阐明不同温度和湿度下光伏组件PID现象发生的快慢差异。到目前为止，光伏行业还没有任何行业标准或国家标准对组件抗PID测试进行详细描述规范。光伏行业对组件抗PID测试的操作方法和实验条件也没有形成统一的共识。因此，本文通过对目前光伏行业出现的各种抗PID测试方法进行模拟对比分析，推荐一种规范、合理的组件抗PID检测方法。
2 表征与试验
通过一些权威机构和电站运营商对光伏电站的跟踪观察和研究得知，光伏电站中正常工作的组件，在其表面残留晨露或雨水并且有光照的情况下，最容易发生“PID衰减”现象，因此光伏行业普遍认同组件的抗PID测试法方应以此工作环境做为原始依据，即在不同温度和湿度下，给光伏组件施加-1000V电压，模拟导致PID现象的工作环境。
2.1 温度差异表征
对于任一由温度激发的现象和反应，均可以用 Arrhenius公式来表征：
K=Aexp（-Ea/RT）
K：速度常数，
A：指前因子（或频率因子），Ea：活化能， R=8.314JK-1mol-1
R：气体常数
T：热力学温度。exp（-Ea/RT）也可写为e（-Ea/RT）指数项无量纲。
A的单位与K同 （取对数：LnK=-Ea/RT+LnA 或 LgK=-Ea/2.303RT+LgA） 应用阿雷尼乌斯公式计算在不同的温度下PID现象发生的相对速度常数，分析比较在不同温度下PID现象发生的相对速率快慢差异； |
