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文章关键词：PID
目前光伏组件PID问题已经受到越来越多人的关注，国外纷纷要求组件厂家出口组件必须要光伏组件PID通过的第三方证书。面对现在光伏市场行情的惨淡，很多厂家及机构纷纷开始着手于PID的研究。本期专题我们就具体讲述产生PID现象的原因及进行PID测试的实验原理。
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PID现象产生的原因分析 |
| 一、什么是PID？
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PID效应是一种在组件上面加上高强度负电压而使组件性能降低的现象。引起衰减的机理被称之为电位诱发衰减（Potential Induced Degradation，PID）、极性化、电解腐蚀和电化学腐蚀。
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二、“出现”PID的背景
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最初, Sunpower 和
Evergreen 的晶硅组件显示有电池片极化效应Polarization effects。其现象是在过去的几十年里，由于系统偏压而引起组件功率大幅衰减，有的衰减甚至超过50%，从而影响整个电站的功率输出，从组件外观上却看不到任何缺陷。传统晶硅组件的认证是根据IEC61215和IEC61730标准来进行测试，而在这标准之中缺少了对组件长期可靠性评估的相关要求整个电站的功率输出，从组件外观上却看不到任何缺陷。传统晶硅组件的认证是根据IEC61215和IEC61730标准来进行测试，而在这标准之中缺少了对组件长期可靠性评估的相关要求。
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三、什么情况下会产生PID
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到目前为止，漏电流形成的机理实际上还不是十分的清楚，光伏太阳能玻璃的原料成份首先是二氧化硅，其主要是起着网络形成体的作用，所以其用量占玻璃组分中的一大半；第二大用量是纯碱，主要是提供氧化钠，可以降低玻璃的熔制温度；再者是石灰石即碳酸钙和氧化镁，他们的主要作用是调整玻璃的黏度在一个合适的值，使玻璃成型时间缩短或延长，以满足成型的要求；还引入氧化铝原料，提高玻璃的物理化学性能，如强度、化学稳定性等；最后是碳和芒硝，两个联合使用，主要作用是作为澄清剂，以排除玻璃中的气泡，是玻璃中的气泡尽量少，以用来提高玻璃的透过率。总体而言，由封装材料对电池进行封装后所形成的绝缘系统对于上述漏电流而言是不完善的，同时推测来自于钠钙玻璃的金属离子是形成上述具有PID效应的漏电流的主要载流介质。研究表明，存在于晶体硅光伏组件中的电路与其接地金属边框之间的高电压，会造成组件的光伏性能的持续衰减。造成此类衰减的机理是多方面的，例如在上述高电压的作用下，组件电池的封装材料和组件上表面层及下表面层的材料中出现的离子迁移现象；电池中出现的热载流子现象；电荷的载分配削减了电池的活性层；相关的电路被腐蚀等等。这些引起衰减的机理被称之为电位诱发衰减(Potential Induced Degradation: PID）、极性化、电解腐蚀和电化学腐蚀。
2、环境原理
上述现象大多数最容易在潮湿的条件下发生，且其活跃程度与潮湿程度相关；同时组件表面被导电性、酸性、碱性以及带有离子的物体的污染程度，也与上述衰减现象发生有关。在实际的应用场合，晶体硅光伏组件的PID现象已经被观察到，基于其电池结构和其他构成组件的材料以及设计形式的不同，PID现象可能是在其电路与金属接地边框成正向电压偏置的条件下发生，也可能是成反向偏置的条件下发生。
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四、组件什么时候会出现PID现象
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据有关文献介绍，光伏组件在实际的应用条件下，早晨太阳初升后的一段时间内，是PID效应相对强烈的时段，其原因是晶体硅光伏组件在经历了一个不发电的夜晚以后，由于昼夜温差，空气中的水蒸气会冷凝在其表面会有凝露现象发生（特别是夏、秋季节的露水），会造成光伏系统在早晨太阳初升后的一段时间内，在其表面较为潮湿的情况下，承受前面提及的系统偏置电压。
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五、总结
PID的影响因素可能有：
- PID测试环境层面因素（电压，温度，湿度，接地）
- 电池片影响因素（减反射涂层，发射极深度，参杂类型）
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组件层面影响因素（面板，封装材料、背板，组件设计：铝边框，安装方法，绝缘方法） |
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