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图2 : 双85测试条件下,组件贴铝箔衰减96小时EL图片
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从图1和图2 的EL图像对比中,我们很容易发现:在组件PID试验的过程中,如果组件表面不贴导电铝箔胶带,组件的PID衰减会先从组件四周开始,并且组件周边电池片的PID衰减比中间的电池片要严重很多。如果组件表面贴导电铝箔胶带的话,组件各电池片之间的PID衰减就会更加均匀。这样的现象也同样被其他检测机构所验证。所以我们认为:在组件的PID测试中,组件表面贴铝箔能够更好的模拟原始模型中组件表面存在雨露(水膜)的情境。实验表明,是否贴铝箔会对组件的PID衰减速率产生很大的影响,是不可忽略的测试条件。
3.6 温湿度综合因素对组件PID衰减速率的影响
我们先是对组件容易产生PID现象的工作环境进行合理简化,并形成原始模型,然后再应用公式对影响组件PID衰减的各因素进行逐一分析。根据质量作用定律和基元反应速率定律,温度和压强对反应速率的影响公式可以表示为:
Vi表示反应速率;Ki为温度的一次函数;A表示为水蒸气分压。
如果我们将25℃、90%RH的环境条件对组件PID衰减速率的老化速率视为R=1,那么就可以计算出其他测试条件的相对老化速率,如Tab.7所示。Tab.7 为温湿度综合因素对组件PID衰减速率影响的数据分析。
Tab.7 : 温湿度综合因素对组件PID老化速率影响的差异比较
依照上表,我们发现,试验环境的温度因素很大程度上主导了组件PID衰减老化的速率变化,但按照光伏行业现在普遍认可的PID衰减机理,温度只是对组件的衰减起到明显加速老化作用。而湿度(蒸汽压)对组件的PID衰减起到类似“催化”、“诱导”的关键作用。基于此,在组件的PID衰减测试中,进一步强化湿度对组件PID衰减的影响,适当弱化温度对组件PID衰减的干扰作用,能够增加测试过程的稳定性和可靠性。
本文建立的原始模型,是以组件最容易发生PID衰减的工作环境为依据,并且模拟了此工作环境中最苛刻的情况。在通常情况下光伏组件的使用寿命为20到25年,但只有白天(没有阳光组件无法工作)组件才会处于工作状态,加上只有组件表面潮湿或有雨露、并且有阳光的情况下,组件的PID现象才容易被发现。经过统计和测试,组件在这种特殊环境下的工作时间所占的比例不会超过组件总工作时间10%,而组件正常工作条件下的PID衰减速率非常小,几乎不可被发现,我们估计其衰减速率远小于特殊环境条件下的10%。这样,如果按照文中推荐的测试条件,以组件的寿命为25年为例,就可以计算出组件PID测试需要的测试时间T。
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