浅谈光伏组件的PID现象和解决方案

摘要：PID最早是Sunpower在2005年发现的。组件长期在高电压作用下使得玻璃、封装材料之间存在漏电流，大量电荷聚集在电池片表面，使得电池片表面的钝化效果恶化，导致FF、Isc、Voc降低，使组件性能低于设计标准。在2010年，NREL和Solon证实了无论组件采用何种技术的p型晶硅电池片，组件在负偏压下都有PID的风险。

关键词：光伏组件；PID现象；解决方案

1PID效应的危害和测试方法

1.1PID效应的危害

PID的作用使PN结中的电子器件受到越来越多的损坏，电池模块的输出功率损失很大，这使得电池模块的填充因子（FF）开路电压和短路容量降低。在实际工作中，PID实用程序的生成不仅会降低太阳能电站的功率，还会继续降低发电容量。最高可达50%或更高，降低了太阳能发电厂的盈利能力。

1.2PID测试标准

电致发光成像技术（通常称为“El”）是一种操纵和测试太阳能电池控制面板潜在缺陷的方法。检测应在暗室中进行。直流电源的正极加载到晶体硅太阳能电池板的正极，并引入不平衡自由电子。借助于从扩散区域引入的许多不平衡自由电子，电池板被连续复合照明，释放光量子。面对电池板的CCD摄像机捕捉到该光量子，该光量子经室外电子计算机求解后以图像形式呈现。图像的色度与少数载流子扩散的长度和电池的电流强度呈正相关。当图像变暗时，意味着少数载流子扩散越来越短，表明电池模块中存在缺陷。

1.3PID现象的修复方法

1.3.1集中式逆变器负极接地

在使用500kW以上逆变器的中国地面电站中，采用集中式逆变器负极接地的

方法来处理PID损耗。太阳能组件根据直流电缆接收直流电流收集箱，然后根据

直流电缆连接逆变器并将其转换为交流电流。最后，保护降压变压器根据交流电

缆投入运行，并在负极接地。做好绝缘层，并在逆变器内部结构中进行直流对地

故障测试。当检测到公共接地故障时，将切断公共故障电流，发出公共故障警告

数据信号，并切断和关闭具有公共接地故障的蓄电池部件。集中式逆变器系统软

件常用于大中型公路电站和戈壁电站。

1.3.2组串式逆变器并联后负极接地

分布式架构中也存在PID现象，负接地也适用于处理PID损耗。太阳能模块

根据直流电缆连接到串联逆变器，然后根据交流电缆连接到交流汇流箱。根据交

流电缆降压变压器的运行情况，进行了现场接地。

1.3.3PID夜间补偿法

已建光伏电站产生PID现象，上述2种方法不适用。仅阻塞PID现象的进一

步加深不能修复元件的输出功率。正因为如此，形状记忆合金企业发布了晚间返

修补偿金。各种元素的存在会对电池中PN结的导电正离子造成大量损坏，从而

导致电池模块的发电容量显著降低。夜间，增加组件和地面之间的正工作电压（1000V），使在光天化日下从PN结流出的导电正离子返回到PN结，然后修复

电池模块的发电容量。这种方法是一种预防措施，不能用于防止潜在的PID现象。

2光伏组件反PID效应技术的应用

目前行业内对光伏组件反PID效应技术总体思路为：一是光伏组件电池片原

材料及生产工艺预防原则，在光伏组件生产制造时通过调整PECVD工序的技术参数，减少对硅片表面氧化层的等离子体轰击预清洗增加减反射膜的电阻；通过调

整Si/N的比例，以提高电池片的钝化效果和折射率；选择绝缘性能的封装材料；优化EVA封装材料中醋酸乙烯酯的含量。二是逆变器侧预防原则，集中式与组串

式逆变器均可采用负极虚拟接地方案来抑制组件PID。三是PID效应可逆修复原则，利用光伏组件PID的可逆性原理，在夜间逆变器停止工作时段内，利用单独

的直流源对电池板施加反向电压，修复白天发生PID现象的电池板。其中前两种

原则属于事前预防方案，后一种原则属于“事后治疗”的被动方案。

2.1光伏组件方面

通过分析，光伏组件PID效应的主要原因是：水汽进入；水使EVA水解生成

乙酸；醋酸与沉淀在玻璃表面的碱反应，生成可以自由移动的钠离子；钠离子在

电场的作用下移动到电池表面。从这一分析中，PID效应也与光伏组件本身有关。该技术只能用于新型光伏组件的生产过程中，以改善电池原材料的加工和生产过程。目前，所有光伏组件制造商在生产新组件时都选择了上述技术方案，但对于

已经生产并投入运行的光伏组件，该技术不再用于防止PID效应。

2.2负极接地

光伏模块或逆变器的负极通过电阻或保险丝直接接地，使电池板负极对地和

接地金属框架的电压保持在等电位水平，消除负偏压。该方案主要用于集中式逆

变器。

经测试，该技术方案可以防止PID效应，但逆变器具有直流侧电缆绝缘监测

保护。如果逆变器的负极通过电阻或保险丝直接接地，则逆变器负极电缆的绝缘

电阻将降低，导致逆变器直流侧绝缘低的误报。如果电缆中存在真实的接地故障，则不容易发现，并且存在设备运行的安全隐患。因此，不推荐本技术方案。

2.3夜间防PID维修

利用分量PID的可逆原理，在逆变器夜间停止工作期间，使用单独的直流电

源向电池板施加反向电压，以修复白天出现PID现象的电池板。该方案需要为每

个逆变器增加一个额外的直流电源，这很昂贵，并且只有在逆变器不工作时才对

电池板进行维修，这属于“后处理”的无源方案。

在本项目中，使用上海海之威环保科技有限公司有限公司生产的antipid系

列PID恢复设备将antipid连接到逆变器的直流侧。当夜间没有发电时，进行反PID修复。现场启动电压设置为30V，即光伏组件串电压夜间降至30V时进行维

修，停止电压为60V，即光伏组件串电压早上升至60V时停止维修，不影响太阳

能电站的正常发电。

使用该方案，每月定期通过IV功率测试仪和El图像测试仪测试修复效果。

经测试，初期修复效果轻微，随着时间的推移，修复效果越来越不明显。同时，

还发现修复效果与季节有关。夏季高温期修复效果明显，冬季修复效果不明显。

相反，PID效应加剧，即使用该方案的修复具有可逆现象。

3技术方案实施

PID效应防护修复原则。利用PID保护修复装置，在逆变器白天运行发电时，辅助电源工作，可实时控制PV（对地电压），确保负极与地电势相等或略高于地

电势，有效抑制组件的PID效应。夜间达到启动电压时进行反PID修复，这样预

防与修复同步进行会达到预期较好的修复效果。

根据现场测试，逆变器工作电压约为大部分在650V的Vmppt电压下工作，

选择PID恢复装置预防修复电压为800V，白天PID恢复装置实时监控逆变器的工

作电压以及工作情况，PID恢复装置依据当前逆变器的工作情况，发出指令使设

备输出800V电压将GND与PV+间电压钳于800V，白天逆变器工作的Vpv在650V，组件的PV-对地不产生负压，阻止组件在白天运行时产生PID，从而起到预防作用。PID恢复装置会持续实时监控逆变器的工作情况，夜间待逆变器待机后发出

指令使设备输出修复电压，对组件之前积累的PID进行修复，预防加修复，双管

齐下，以达到更快的组件PID修复。

结论

PID恢复装置持续实时监控逆变器的工作情况，夜间待逆变器待机后发出指

令使设备输出修复电压，对组件之前积累的PID进行修复，预防加修复，双管齐下，以达到更快的组件PID修复。通过PID效应防护修复技术实施，修复后的光

伏组件经EL图像测试，发现失效电池片有明显的改善（四周基本无黑片组件）。通过PID效应防护修复技术实施，光伏组件平均功率提升41.29W，效率提升

22.05%。而使用夜间PID效应修复技术平均功率只提升11.01W，效率提升5.88%，即该创新技术同比常规夜间PID效应修复技术修复效率可提升16.17%。针对光伏

组件常见的PID效应问题，已解决实际某光伏项目光伏组件PID效应问题，创新并应用了PID效应防护修复技术，可在其他项目推广使用。

参考文献：

[1]张喆，徐亮.PID效应的原因和解决办法[J].科技研究，2014(24):33-34.

[2]曹培亮.浅谈晶体硅太阳电池组件PID效应[J].科技风，2019(14):1.

浅谈光伏组件的PID现象和解决方案

浅谈光伏组件的PID现象和解决方案摘要：PID最早是Sunpower在2005年发现的。组件长期在高电压作用下使得玻璃、封装材料之间存在漏电流，大量电荷聚集在电池片表面，使得电池片表面的钝化效果恶化，导致FF、Isc、Voc降低，使组件性能低于设计标准。在2010年，NREL和Solon证实了无论组件采用何种技术的p型晶硅电池片，组件在负偏压下都有PID的风险。关键词：光伏组件；PID现象；解决方案 1PID效应的危害和测试方法 1.1PID效应的危害 PID的作用使PN结中的电子器件受到越来越多的损坏，电池模块的输出功率损失很大，这使得电池模块的填充因子（FF）开路电压和短路容量降低。在实际工作中，PID实用程序的生成不仅会降低太阳能电站的功率，还会继续降低发电容量。最高可达50%或更高，降低了太阳能发电厂的盈利能力。 1.2PID测试标准电致发光成像技术（通常称为“El”）是一种操纵和测试太阳能电池控制面板潜在缺陷的方法。检测应在暗室中进行。直流电源的正极加载到晶体硅太阳能电池板的正极，并引入不平衡自由电子。借助于从扩散区域引入的许多不平衡自由电子，电池板被连续复合照明，释放光量子。面对电池板的CCD摄像机捕捉到该光量子，该光量子经室外电子计算机求解后以图像形式呈现。图像的色度与少数载流子扩散的长度和电池的电流强度呈正相关。当图像变暗时，意味着少数载流子扩散越来越短，表明电池模块中存在缺陷。 1.3PID现象的修复方法 1.3.1集中式逆变器负极接地

在使用500kW以上逆变器的中国地面电站中，采用集中式逆变器负极接地的方法来处理PID损耗。太阳能组件根据直流电缆接收直流电流收集箱，然后根据直流电缆连接逆变器并将其转换为交流电流。最后，保护降压变压器根据交流电缆投入运行，并在负极接地。做好绝缘层，并在逆变器内部结构中进行直流对地故障测试。当检测到公共接地故障时，将切断公共故障电流，发出公共故障警告数据信号，并切断和关闭具有公共接地故障的蓄电池部件。集中式逆变器系统软件常用于大中型公路电站和戈壁电站。 1.3.2组串式逆变器并联后负极接地分布式架构中也存在PID现象，负接地也适用于处理PID损耗。太阳能模块根据直流电缆连接到串联逆变器，然后根据交流电缆连接到交流汇流箱。根据交流电缆降压变压器的运行情况，进行了现场接地。 1.3.3PID夜间补偿法已建光伏电站产生PID现象，上述2种方法不适用。仅阻塞PID现象的进一步加深不能修复元件的输出功率。正因为如此，形状记忆合金企业发布了晚间返修补偿金。各种元素的存在会对电池中PN结的导电正离子造成大量损坏，从而导致电池模块的发电容量显著降低。夜间，增加组件和地面之间的正工作电压（1000V），使在光天化日下从PN结流出的导电正离子返回到PN结，然后修复电池模块的发电容量。这种方法是一种预防措施，不能用于防止潜在的PID现象。 2光伏组件反PID效应技术的应用目前行业内对光伏组件反PID效应技术总体思路为：一是光伏组件电池片原材料及生产工艺预防原则，在光伏组件生产制造时通过调整PECVD工序的技术参数，减少对硅片表面氧化层的等离子体轰击预清洗增加减反射膜的电阻；通过调整Si/N的比例，以提高电池片的钝化效果和折射率；选择绝缘性能的封装材料；优化EVA封装材料中醋酸乙烯酯的含量。二是逆变器侧预防原则，集中式与组串式逆变器均可采用负极虚拟接地方案来抑制组件PID。三是PID效应可逆修复原则，利用光伏组件PID的可逆性原理，在夜间逆变器停止工作时段内，利用单独

1500V光伏系统PID效应解决方案探讨

1500V光伏系统PID效应解决方案探讨PID效应（Potential Induced Degradation）是指光伏系统中因为电位差而产生的性能衰减现象。这种现象主要是由于光伏电池组件的正负极之间产生的电压差异引起的，可导致光伏系统功率损失，降低能源转换效率。针对1500V光伏系统PID效应的解决方案，以下是一些考虑的建议： 1.应用PID防护电路：PID防护电路能够降低系统电位差，并通过控制电池组件正负极之间的电荷平衡来减少PID效应。这种电路可以在组件级别或系统级别应用，根据系统规模和电压需求进行选择。 2.使用PID防护型光伏组件：近年来，一些厂家开发了专门用于防止PID效应的光伏组件。这些组件通过特殊的设计和材料选择，能够减少电池正负极之间的电位差，从而降低PID效应的发生。选用这种组件可以在系统设计阶段直接解决PID问题。 3.定期进行PID效应检测和维护：在光伏系统运行期间，定期进行PID效应的检测和维护是非常重要的。这可以通过电流-电压曲线测试和视觉检查来实现。一旦发现PID效应，及时采取措施进行修复，以减少性能损失。 4.地面绝缘保护：地面绝缘是降低PID效应的一种有效措施。在系统安装过程中，确保光伏组件与支架之间有足够的地面绝缘，可以阻止电位差的形成，从而降低PID效应发生的可能性。 5.优化系统设计和运行条件：在系统设计过程中，选择合适的逆变器和线缆，优化系统布局和布置，以最大程度地减少电位差的形成。此外，适当的系统运行和维护也能够降低PID效应的发生。

总之，针对1500V光伏系统PID效应，应采取综合的解决方案。这涉及到PID防护电路的应用、PID防护型光伏组件的选用、定期检测和维护、地面绝缘保护以及优化系统设计和运行条件等。通过综合应用这些解决方案，可以最大限度地减少PID效应对光伏系统性能的影响，提高能源转换效率，延长光伏系统寿命。

光伏组件PID抑止方案

光伏组件PID抑止方案光伏组件PID（Potential Induced Degradation）是指在光伏系统中，当光伏电池板与地面或其他电压潜在较高的介质直接接触时，会引起光伏电池板性能的恶化。这种现象导致光伏组件的发电效率下降，缩短了光伏系统的寿命。为了解决光伏组件PID问题，需要采取一系列抑止措施。以下是几种常见的光伏组件PID抑止方案。 1.使用双面组件：光伏组件的前面是正常工作面，后面是逆向工作面，通过在逆向工作面添加适当的反射层，可以减弱介质对组件正面的电位影响，从而降低PID效应。 2.应用遮阴系统：在光伏组件上方设置遮阳系统，如可调节的遮阳篷、帘子或固定的阴影板。这样可以减少阳光照射到组件上方的时间和强度，减少组件上部电位的变动，降低PID的发生。 3.使用负载电阻：通过在光伏组件的前后连接电阻，可以消耗由于 PID引起的额外电位差，减少对光伏组件性能的影响。 4.透明陶瓷覆盖层：光伏组件的表面覆盖一层透明陶瓷薄膜，这种薄膜具有高绝缘性能，可以有效地阻止组件与介质之间的电位传导，抑制 PID的发生。 5.地电极系统：在光伏组件周围设置地电极，将组件与地面之间的电位差通过地电极消散，减少对组件性能的影响。 6.使用PID抑制逆变器：逆变器作为光伏系统中的关键设备，也可以具备PID抑制的功能。一些先进的逆变器具有自动检测PID现象并进行补

偿的功能，在遇到PID效应时，逆变器可以自动增加电压输出以抵消PID 造成的性能下降。除了上述方案，还可以根据具体情况采取其他相应的抑制PID的措施。此外，定期检测和维护光伏系统也是很重要的，包括对光伏组件的清洁和检查、设备的运行状态监测等，以及及时清除可能导致PID的潜在危险因素。综上所述，光伏组件PID抑制方案可以从多个方面入手，通过采用双面组件、遮阴系统、负载电阻、透明陶瓷覆盖层、地电极系统等方案，以及使用具备PID抑制功能的逆变器，可以有效减少光伏组件PID效应的发生，确保光伏系统的长期稳定发电。同时，定期检测和维护光伏系统也是十分重要的，确保系统能够正常运行。

光伏组件PID效应

.光伏组件PID效应随着光伏行业的不断发展光伏电站的应用地从荒无人烟的荒漠大漠到阳光灿烂的内陆、沿海城市，应用环境的不相同造成了光伏电站的发电效率的差异性。组件的PID效应作为影响电站发电量的重要因素之一，碰到了业界的广泛关注。随着光伏行业的不断发展，光伏电站的应用地从荒无人烟的荒漠大漠到阳光灿烂的内陆、沿海城市，应用环境的不相同造成了光伏电站的发电效率的差异性。组件的PID效应作为影响电站发电量的重要因素之一，碰到了业界的广泛关注。那么PID效应的成因和危害是什么？终归什么方案是控制PID效应最可靠的方法呢？1、PID效应的危害有哪些？PID效应（PotentialInducedDegradation）又称电势引诱衰减，是电池组件的封装资料和其上表面及下表面的资料，电池片与其接地金属边框之间的高电压作用下出现离子迁移，而造成组件性能衰减的现象。下表为组件PID效应测试前后的参数及I-V曲线比较0#（标签值），经过比较明显可以看出PID效对付太阳能电池组件的输出功率影响巨大，是光伏电站发电量的“惧怕杀手”。功率比较表 I-V曲线（PID效应测试前）I—V曲线(PID效应测试后)2、为什么会发生PID效应？ '.

. 经过光伏电池组件厂商和研究机构的数据表示，PID效应与组件组成、封装资料、所处环境温度、湿度和电压有着亲密的联系。1）太阳能电池组件的组成太阳能电池组件由玻璃+EVA+电池片+EVA+TPT+边框组成，各个部分的组成详见以下图。太阳能电池组件的组成2）PID效应发生的过程目前对组件发生PID效应的真切原因说法不一，比较典型的讲解以下：1）润湿、高温的环境简单产生水蒸气，水蒸气经过封边硅胶或背板进入组件内部；2）EVA（乙烯—醋酸乙烯共聚物）的酯键在碰到水后发生反应，生成可自由搬动的醋酸；EVA水解反应方程式（3）醋酸和玻璃中的纯碱（Na2CO3）反应将Na+析出，在电池内部电场作用下搬动至电池表面，造成玻璃体电阻降低； '.

光伏组件防PID效应系统解决方案

光伏组件防PID效应系统解决方案光伏组件防PID效应系统是指针对光伏组件中的PID效应进行防治的系统。PID(effect of potential-induced degradation)效应是指光伏组件在运行一段时间后，正常工作电压与开路电压之间的差异增加，严重时甚至会导致光伏组件功率下降50%以上。 PID效应的主要原因是光伏组件中的正向电压与负向电压不平衡，导致电场的形成，从而增加电荷迁移的阻力，进而导致效率降低。PID主要发生在湿度较高、温度较高以及电场较强的环境下。针对PID效应的解决方案主要包括以下几个方面： 1.优化光伏组件的设计：改进光伏组件的结构和材料，降低正负电荷之间的电场强度，减小PID效应的发生。采用具有抗PID效应的特殊材料和产品结构设计，以提高光伏组件的耐受性。 2.控制温度和湿度：通过控制光伏组件所处环境的温度和湿度，来降低PID效应的发生。可以采用组件的水冷、风冷等方式降低温度，同时加强湿度控制，减少湿度对光伏组件的影响。 3.使用逆变器控制技术：逆变器控制技术可以通过对光伏组件的电压和电流进行检测和调整，优化光伏组件的工作状态，从而减少PID效应的发生。 4.定期清洗和维护：定期对光伏组件进行清洗和维护，除去表面的灰尘、脏污等杂质，确保光伏组件的正常工作。同时，定期进行检测和维修，对出现PID效应的光伏组件及时进行更换和修复。

5.添加辅助设备：在光伏组件系统中增加辅助设备，如防静电装置、隔离装置等，以提高光伏组件的抗PID能力。总之，光伏组件防PID效应系统的设计与建设需要综合考虑多方面因素，包括光伏组件的结构和材料、环境因素、逆变器控制技术等。只有通过全面的防治措施，才能有效地降低PID效应的发生，提高光伏组件的工作效率和寿命。

光伏组件的PID效应及形成原因分析

光伏组件的PID效应及形成原因分析 PID效应形成的主要原因有以下几个方面： 1.内部电场与湿度的相互作用：光伏电池的表面玻璃与电池内部PN 结相连接，会出现内部电场。高湿度的环境中，玻璃表面会吸附水分，导致PN结与玻璃之间形成液态载流子的迁移路径，导致电池的漏电流增加，进而导致功率衰减。 2.P型电势与玻璃的接触：玻璃表面的硅酸盐会与P型硅表面产生化学反应，形成P型硅表面的堆积层。堆积层的存在会阻碍电荷的传输，使得光伏电池的电流流失，从而导致功率衰减。 3.表面缺陷及介电强度：表面缺陷的存在影响了光伏电池的电流和电压特性，导致功率衰减。同时，介电实力的降低会导致湿气更易侵入光伏电池内部，加剧效应的程度。 4.温度影响：高温会促进PID效应的发生。温度升高会使光伏电池内部电荷的迁移速度变快，增加漏电流的产生，从而导致功率衰减。针对PID效应的预防和修复可以采取以下几种方法： 1.选择高质量的材料：选用性能稳定且对湿度和温度变化不敏感的材料来制造光伏电池，可以有效减轻PID效应的发生。例如，使用抗PID效应的玻璃材料或改变光伏电池的封装材料。 2.加强包封工艺：采用合理的包封工艺，确保光伏电池组件的密封性能，减少水分侵入光伏电池内部的可能性。

3.提高电池电压：通过提高光伏电池的操作电压，可以减小PID效应对功率的影响。这是因为PID效应主要是引起电池电流的减小，而提高电压可以部分抵消电流的减小。 4.治疗方法：对于受到PID效应的光伏电池组件，可以采取一些修复方法。例如，通过将反极性电压施加到电池上来改变电场分布，使得液态载流子逆向迁移，从而减缓PID效应的发展。综上所述，PID效应是光伏组件在长期运行中出现功率衰减的现象，其原因包括内部电场与湿度的相互作用、P型电势与玻璃的接触、表面缺陷及介电强度和温度影响。针对PID效应的预防和修复可以从材料选用、包封工艺、提高电池电压和采用治疗方法等方面入手。只有有效抑制PID 效应，才能提高光伏组件的发电效率和使用寿命。

光伏板pid现象

光伏板pid现象光伏板PID现象光伏板是将太阳能转化为电能的装置，随着太阳能的广泛应用，光伏板的使用也越来越普遍。然而，在实际使用中，人们发现光伏板会出现一种被称为PID（Potential-Induced Degradation）现象的问题。 PID现象是指光伏板在特定条件下出现的功率下降现象。正常情况下，光伏板的电流会从阳极流向阴极，形成电流闭环。但当光伏板系统中存在一定的电压差时，就会引发PID现象。这种电压差通常是由于光伏板系统与地面或其他金属设备之间的接触所导致的。 PID现象的产生主要有三个原因。首先，光伏板表面的二氧化硅层会形成一个电场，当光伏板与地面或其他金属设备接触时，会导致电场分布不均匀。其次，光伏板表面的玻璃层会积累一定的电荷，而光伏板上的电荷又会随着时间的推移而逐渐累积。最后，光伏板与地面或其他金属设备之间的电压差会导致电流从阳极流向阴极，从而引发PID现象。 PID现象对光伏板的影响是显而易见的。首先，PID现象会导致光伏板的功率下降，从而降低了光伏板系统的发电效率。其次，PID 现象还会导致光伏板的寿命缩短，从而增加了光伏板系统的维护成本。此外，PID现象还可能引发其他问题，如电流逆流、火灾等。

为了解决PID现象，人们提出了一些有效的方法。首先，可以通过加装PID防治装置来降低PID现象的发生。这些装置通常是在光伏板和金属设备之间加装绝缘材料，从而阻断电流的流动。其次，定期清洗光伏板表面的污垢也是防止PID现象的有效方法。污垢会导致光伏板表面的电场分布不均匀，进而加剧PID现象的发生。此外，选择质量可靠的光伏板材料也是预防PID现象的重要措施。总的来说，PID现象是光伏板系统中常见的问题，但是通过合理的预防措施和维护方法，可以有效地降低其发生率，提高光伏板系统的发电效率和使用寿命。在未来，随着科技的发展和技术的进步，相信PID现象会逐渐得到解决，光伏板系统的性能将进一步提升，为可持续发展做出更大的贡献。

光伏pid效应

光伏pid效应光伏PID(极化感应漂移)效应是对光伏电池在长时间运行中出现的一种性能衰减现象的描述。PID效应会使光伏电池的输出功率和效率减少，对光伏电站的整体发电效果产生负面影响。本文将深入探讨光伏PID效应的原因、影响以及一些预防和修复的方法。光伏PID效应是指光伏电池在正负极之间形成的电场会导致电荷极化差异，从而引起漂移效应。这种漂移效应会导致电池内的正负离子重新分布，改变电荷密度分布和电位差，进而影响光伏电池的输出电流和电压。光伏PID效应通常在高湿度和高温环境下更容易发生，其原因主要有以下几个方面： 1.静电感应：湿度环境中的静电会导致电荷沉积在电池表面，改变电池内部的电位分布。 2.湿度引起的离子迁移：高湿度环境中，气体中的水分子会进入电池内部，从而引起离子迁移。这些离子在电场作用下会产生电流，进一步导致光伏电池的性能衰减。

3.渗透效应：高温环境中，湿度的增加会导致电池内部的渗透效应，使得离子更容易穿过电池的电解质层或界面层。光伏PID效应对光伏电池的性能有较大的影响。它会导致光伏电池的输出电流和电压降低，功率和效率下降。实际上，一些实验结果显示，光伏PID效应在恶劣条件下可能导致功率降低高达30%以上。这将直接影响光伏电站的经济效益和环境效益。为了解决光伏PID效应带来的问题，一些预防和修复方法已经得到了广泛的研究和应用： 1.设计防护措施：在光伏电池的设计中，可以采用一些措施来减少湿度和温度对电池性能的影响。例如，可以在电池的表面添加防湿和防渗透的涂层，或者采用特殊结构设计来提高电池的耐湿度和耐渗透性能。 2.温度控制：通过控制光伏电站的温度，可以减少湿度对电池性能的影响。尽量避免光伏电池过热，可以通过散热系统、遮阳等方法来降低电池温度。

光伏组件防PID效应系统解决方案 2021.12.13

光伏组件防PID效应系统解决方案 2021.12.13 光伏组件防PID效应系统解决方案一、组件PID效应产生原因及影响存在于晶体硅光伏组件中的电路（电池）与其金属边框之间的高电压，可能会引发晶体硅光伏组件的光伏性能的持续衰减。这些引起光伏组件光伏性能衰减的现象被称之为电位诱发衰减，即PID（Potential Induced Degradation）效应。真正引起组件PID效应的原因及过程现在尚无统一定论。根据PID现象，可以推测PID产生过程可总结为如下四步： 1）水气进入组件 2）水导致EVA水解产生醋酸 3）醋酸与玻璃表面析出的碱反应产生可以自由移动的钠离子 4）钠离子在电场的作用下移动到电池表面图1 晶硅组件PID效应产生原因根据以上过程推测，可以看出PID效应产生的原因包括如下四个方面： 1）环境因素：高温高湿 2）系统因素：对地负电势 3）组件因素：玻璃（钠）、胶质封装材料（EVA或PVB） 4）电池因素：防反射涂层（ARC:Anti-Reflective Coating）组件PID效应会导致组件的非正常衰减，主要表现为功率和电压的衰减。实际电站运行发现由于组件PID效应导致的功率衰减最大能达到30%，严重影响光伏电站的发电量和投资收益。现场电站防PID效应可以从两个方面来考虑： 1）、对于新并网工作的电站，如果现场环境高湿高温，且组件容易产生PID现象，可以在逆变器并网的时候通过防PID装置使得组件的负极与地之间电势差接近于0V，可以有效防止PID效应产生。 2）、对于已经出现PID效应的电站，可以通过防PID装置对电池板负极加方向偏置电压来达到反PID（恢复）效应的目的。我司防PID套件可以同时具备上述两项功能。二、防PID套件系统组成及工作原理我司防PID套件系统采用抬升虚拟中性点的方案来实现PV-对地电压为0V，从而有效抑制组件的PID衰减。电路原理如下图2所示。 PV+DCPV- 模拟中性点电阻ACWUVK1供电采样控制AC-DC电压调整隔离稳压

光伏电站pid(电势诱导衰减)效应解决方法研究

光伏电站pid(电势诱导衰减)效应解决方法研究近年来，随着太阳能光伏发电技术的快速发展，光伏电站的建设和运营成为了热门话题。然而，在实际运行中，人们逐渐发现光伏电站存在一个普遍的问题，那就是PID效应，即电势诱导衰减效应。PID效应的出现会大大降低光伏组件的发电效率，影响光伏电站的长期运行。对于PID效应的解决方法研究成为了当前光伏领域中的一个热点问题。让我们来深入了解一下PID效应是什么？PID，即电势诱导衰减（Potential Induced Degradation），是指光伏组件在特定条件下在负载电压作用下，表现出功率下降。主要原因是在逆变器和接地之间形成了一个电位差，导致了电场的形成，从而引发了PID效应。在实际应用中，PID效应会导致光伏组件的发电效率下降，严重影响光伏电站的发电量和经济效益。针对PID效应，目前已经有了一些解决方法和研究成果，下面我们将从多个角度来讨论解决PID效应的方法。 1. 结构优化：对于光伏组件的结构进行优化是解决PID效应的一种重要途径。采用双玻璃封装的光伏组件能够有效降低PID效应的发生，因为双玻璃封装可以阻止湿气和盐雾等物质的渗透，从而减少PID效应的发生。通过改变电池片的结构设计，增加玻璃、背板和灌封胶的附着力，也可以有效降低PID效应的发生。

2. 地面电位均衡系统：在光伏电站设计中，地面电位均衡系统的应用可以有效减少PID效应的发生。地面电位均衡系统可以消除组件电势之间的差异，改善组件间的电场分布，从而减少PID效应的影响。通过在设计阶段合理设置地面电位均衡系统，可以降低PID效应并提高光伏组件的发电效率。 3. 逆变器优化：逆变器在光伏电站中扮演着重要角色，逆变器的参数设置和优化可以对PID效应产生影响。通过合理设置逆变器的电压、频率和功率因数等参数，可以减小地面与极间的电压差，从而减少 PID效应的发生。逆变器的绝缘设计和材料选择也可以对PID效应产生影响，应选择耐高温、抗紫外线等特性的材料，以减少PID效应的发生。 4. 其他解决方案：除了以上几种常见的解决PID效应的方法外，还可以采用一些其他的解决方案来降低PID效应的发生。定期对光伏组件进行清洗和检查，避免光伏组件被灰尘、泥土等物质覆盖，从而减小PID效应的影响。改进光伏组件的封装材料、提高组件的耐高温性能等也可以有效减少PID效应的发生。针对光伏电站PID效应的解决方法研究，需要从结构优化、地面电位均衡系统、逆变器优化和其他解决方案等多个角度来进行研究和探讨。通过综合运用各种解决方法，可以有效降低PID效应的发生，提高光

光伏逆变器PID解决方案

光伏逆变器PID解决方案 PID（Potential Induced Degradation）效应指的是光伏电池板在特定环境条件下出现的性能衰减现象。其原因主要是光伏电池板与接地电势之间的电位差引发电流流失，从而导致电池板的输出电压降低，进而降低光伏逆变器的效率。为了解决光伏逆变器PID效应，一种常见的解决方案是应用PID算法。PID（Proportional-Integral-Derivative）算法是一种常见的控制算法，通过对误差进行比例、积分和微分处理，以实现系统的稳定控制。在光伏逆变器中，通过应用PID算法对逆变器进行控制，可以有效减少PID效应对系统性能的影响。具体而言，光伏逆变器PID解决方案包含以下几个关键步骤： 1.检测PID效应：使用专业的测试设备对光伏电池板的输出电压进行检测，以确定是否存在PID效应。 2.确定PID参数：PID算法中的三个参数，即比例系数（P）、积分时间（I）和微分时间（D），需要根据具体情况进行调整。可以通过实验和模拟方法确定PID参数的合适数值。 3.程序设计：根据确定的PID参数，设计对应的控制程序。程序可以通过软件实现，也可以通过硬件电路实现。 4.实施PID控制：将设计好的PID控制程序应用于光伏逆变器中。通过监测光伏电池板的输出电压和电流等指标，实时计算PID控制算法所需的误差，然后调整逆变器的输出，以实现对系统的控制和稳定。

5.监测和调整：在实际运行过程中，不断监测光伏逆变器的性能，如输出电压、电流、功率等指标。根据实际情况，对PID参数进行调整，以提高控制效果。除了PID算法，还有其他一些方法可以用来解决光伏逆变器PID效应，例如接地处理、调整逆变器工作电压和优化电池板布局等。这些方法可以与PID算法相结合，以提高解决PID效应的效果。总之，光伏逆变器PID解决方案通过应用PID算法和其他相关技术手段，可以有效减少PID效应对光伏逆变器性能的影响，提高系统的稳定性和效率。在实际应用中，需要根据具体情况进行参数调整和监测调整，以不断优化控制效果。希望本文提供的解决方案对解决光伏逆变器PID效应问题有所帮助。

基于光伏电站中光伏组件的PID现象及其解决措施讨论

基于光伏电站中光伏组件的PID现象及其解决措施讨论摘要：PID效应又称电势诱导衰减，是电池组件的封装材料和其上表面及下表面的材料，电池片与其接地金属边框之间的高电压作用下出现离子迁移，而造成组件性能衰减的现象。相关研究和数据表明，PID效应与组件构成、封装材料、所处环境温度、湿度和电压有着紧密的联系。本文主要对光伏电站中光伏组件的 PID现象及其解决措施进行讨论。关键词：镀膜工艺封装材料接地系统 PID 光伏前言：随着光伏行业的不断发展，光伏电站的应用越来越广泛。其中，组件的PID效应作为影响电站发电量的重要因素之一，受到了业界的广泛关注。研究表明，由于高效电池技术的应用，硅片扩散深度、硅片扩散后方块电阻较之前都有明显提升。加之晶体硅光伏组件的电路与其接地金属边框之间存在较高的电势差，从而造成了光伏组件高达70％的输出功率衰减。一、光伏电站中光伏组件PID现象的形成机理电池是PID现象发生的根本所在，而其现象则通过组件表现出来。发生PID 问题跟组件使用环境有很重要的关系，其活跃程度与温度、湿度有关，同时组件表面的导电性、酸性、碱性以及带有离子的物体污染程度也与组件功率衰减相关联。在实际发电现场，PID现象已经被观察到，并有大量的实际案例发生，已经给当前电站的稳定可靠运行带来较大的损失或风险。到目前为止，业内比较认可的PID衰减机理是：组件电极与边框之间由于存在较高的偏置电压，导致其在合适的条件下，玻璃表面会形成一层导电的正离子膜，该导电的离子膜即形成了模拟电场，在该电场的作用下，玻璃表面的钠离子会通过EVA迁移至电池表面或到达电池发射极的位置，PN结因此被破坏，串联电阻增大，并联电阻减小，组件ＥＬ照射时电池变黑变暗。此外，德国弗朗霍夫及TUV等研究机构还提出了形成PID的原因是由于玻璃表面钠离子迁移至电池内部，钠离子在电场的作用下迁移至扩散结的位置，由于钠离子的存在使得电池内部载流子与之形成一个内建电场，从而限制了载流子的输出，最终引起组件功率衰减。二、光伏电站中光伏组件PID现象的控制分析 1）电池表面镀膜控制本文电池以P型单晶或多晶电池为讨论对象，N型电池由于其特殊的电池工艺和结构，其PID的衰减机理与P型电池有一定的差异。不同电池的折射率反映到微观结构，主要区别是低折射率的镀膜在电池表面形成的空隙结构较为疏松，这些空隙不能够有效阻止玻璃里面的钠离子向电池的PN结迁移，最终导致较大的功率衰减，而折射率越高的镀膜在电池表面形成的结构越致密。经过相关试验得知，随着折射率的提高，组件的抗PID性能明显提高，如果继续提高电池折射率，组件抗PID的效果会更好，如果折射率达到2.2以上，组件即使用普通EVA 封装材料，其抗PID性能也能够达到较好的效果，但是如果折射率太高，电池效率会下降。此外，从电池结构考虑，在进行电池减反射膜处理前，在硅片表面增加1层二氧化硅的膜或叠层氮化硅的薄膜，使电池具有良好的抗PID性能，这2 种技术工艺实现较为简单且几乎不增加电池的成本，因此被广泛应用。氧化硅膜层实现的方式主要有臭氧工艺和一氧化氮工艺两种。此外，近期也有研究人员在研究新型的PECVD氢化硅氧氮（SiON）和氢化氮化硅（SiN）的叠层结构，代替

PID效应的成因和解决方案

1。1 PID效应的发现和成因 PID效应（Potential Induced Degradation）全称为电势诱导衰减。PID直接危害就是大量电荷聚集在电池片表面，使电池表面的钝化效，从而导致电池片的填充因子、开路电压、短路电流降低，电池组件功率衰减. 2005年Sun power公司就发现晶硅N型电池在组件中施加正高压后存在PID现象。2008年，Ever green公司报道了P型电池组件的PID 效应。但是目前还没有明确的证据能够证明一个工作了五年的光伏电站，组件的输出功率骤降就是因为PID效应引起的。不过近年光伏行业对电池组件的PID 效应还是引起了足够的重视.德国测试企业TUV发布了他们的建议标准：TC82标准化（82/685 / NP）温度、湿度、偏置电压、导体，上述参数测试的主要环境数据。目前光伏行业比较认可的认可的一种PID效应成因是：随着光伏系统大规模应用，系统电压越来愈高，电池组件往往20—22块串联才能达到逆变器的MPPT工作电压。这就导致了很高的开路电压和工作电压。STC环境下300WP的72片电池组件为例,20串电池组件的开路电压高达860V，工作电压为720V。由于防雷工程的需要,一般组件的铝合金边框都要求接地，这样在电池片和铝框之间就形成了接近1000V的直流高压。电池组件在封装的层压过程中，分为5层.从外到内为：玻璃、EVA、电池片、EVA、背板.由于EVA材料不可能做到100%的绝缘，特别是在潮湿环境下水气通过作为封边用途的硅胶或背板进入组件内部.EVA的酯键在遇到水后按下面的过程发生分解，产生可以自由移动的醋酸.醋酸和玻璃表面碱反应后，产生了钠离子.钠离子在外加电场的作用下向电池片表面移动并富集到减反层而导致PID现象的产生（图1—1为PID效应产生的原理图）. 图1—1 文献[2]中提到了一个化学现象。已经衰减的电池组件在100℃左右的温度下烘干100小时以后,由PID引起的衰减现象消失了。从而得到一个结论：某些引起PID衰减的过程是可逆的.当然在实际工程中，高温加热组件的这种方式不现实,不可能大规模应用。德国的SAM一个专利技术是针对PID