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晶硅PID组件弱光性能研究

2014-8-6 15:12| 发布者: echo| 查看: 24394| 评论: 0|原作者: 陈坚 陈建国|来自: 江苏舜天

摘要: 摘 要:PID(Potential Induced Degradation电势诱导衰减)是一种因光伏组件负极和边 框及玻璃之间存在负偏置电压而出现的电性能衰减现象。本文对PID 组件弱光性能的影响因素,户外弱光下不同衰减程度PID组件和正常 ...
       2.2  EL测试结果 
       图2为上述PID组件的EL图像,一般的,PID组件的衰减从四周开始,四周的电池片比中间的电池片要严重很多,随着衰减程度的增加,四周和中间电池片逐渐变黑。

图2(a) PID组件1    图2(b)PID组件2  图2(c)PID组件3

图2(d) PID组件4     图2(e)PID组件5   图2(f)PID组件6
       2.3 户外弱光测试结果 
       由于开路电压和环境温度、辐照度有一定的关系,我们将上述组件放置户外,各组件倾角一致,玻璃面干净,无遮挡。测试当天天气晴朗,测试从12:30至17:18。在测试中,我们使用万用表测试Voc,辐照仪记录辐照值,每块组件同时测试,保证每块组件的环境温度、辐照一致,Voc值每块组件采样10个数据,绘制曲线如图3所示,对各组件进行横向比较。

图3 不同PID程度组件与正常组件弱光下开路电压比较(测试时间:2014.3.5晴天)
       我们发现,随着辐照度逐渐下降后,可看到PID组件呈现明显的弱光效应。当辐照673W/m2降至643W/m2时,各组件的开路电压差异较小,而当辐照低于643W/m2后PID组件和正常组件的开路电压差异开始慢慢变大。辐照值小于464.38W/m2,PID严重的组件(如PID3至PID6)和正常组件有明显的差异,Voc衰减基本呈现线性关系,而正常组件从从始至终,电压变化很小,基本维持在35V左右。同时PID1至PID6组件的并联电阻是逐渐降低的,也反映出弱光下Voc大小和Rsh高低的变化关系。而Rsh相对较高的如PID1和PID2,在辐照325.65W/m2时和正常组件的差异开始变化,由于测试数据有限,需要通过拟合对辐照区间进行更细化的分析,我们对实测离散数据按照300W/m2以下进行拟合如图4所示,对于PID2组件(Rsh低于100Ω以下),辐照低于300W/m2和正常组件有1.4V左右的差异,对于PID1组件(Rsh高于100Ω以上),辐照低于160W/m2以下和正常组件1约有1.5V左右的差异,拟合值参考表2。

图4辐照度300W/m2以下的Voc拟合曲线对比
表2 PID组件Voc电压拟合值

       三.讨论
       本文对不同PID衰减程度的组件在弱光下的开路电压进行了测试和简单分析,PID效应导致组件并联电阻降低后,将对弱光性能带来较大影响,不同PID程度的组件因其并联电阻的不同,其弱光性能具有明显的差异性。根据户外测试结果,我们发现对于严重PID组件(Rsh<50Ω),轻微PID组件(50Ω<Rsh<100Ω)和轻微PID组件(Rsh>100Ω),跟正常组件的Voc相比较,差值较为明显时的辐照值分别为464.38W/m2,300W/m2和160W/m2。由于实际电站发生PID后,存在不同衰减程度的组件,因此在现场PID组件排查时,可选轻微PID组件(Pm衰减5%-10%左右)和正常组件的Voc变化明显时所对应的时间(或辐照度)作为参考测试时间(辐照度)。
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