多晶硅组件的电位诱发衰减的成因及防治
光伏组件光衰减现象及影响因素有哪些
光伏组件光衰减现象及影响因素有哪些1.0绪论太阳能组件制作完成之后，进行功率测试时，组件功率正常，但是客户接收到组件，安装并运营时发现功率衰减较大。
这种现象大多是由于电池片的光致衰减引起的。
本文将系统、简要的阐述光致衰减现象。
2.0光致衰减光伏组件光致衰减可分为两个阶段：初始光致衰减和老化衰减。
1.初始光致衰减初始的光致衰减，即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降，但随后趋于稳定。
导致这一现象发生的主要原因是P型（掺硼）晶体硅片中的硼氧复合体降低了少子寿命。
通过改变P型掺杂剂，用稼代替硼能有效的减小光致衰减；或者对电池片进行预光照处理，是电池的初始光致衰减发生在组件制造之前，光伏组件的初始光致衰减就能控制在一个很小的范围之内，同时也提高组件的输出稳定性。
光致衰减更多的与电池片厂家有关，对于组件厂商的意义在于选择高质量的电池片来降低光致衰减带来的影响。
2.老化衰减老化衰减是指在长期使用中出现的极缓慢的功率下降，产生的主要原因与电池缓慢衰减有关，也与封装材料的性能退化有关。
其中紫外光的照射时导致组件主材性能退化的主要原因。
紫外线的长期照射，使得EV A及背板（TPE结构）发生老化黄变现象，导致组件透光率下降，进而引起功率下降。
这就要求组件厂商在选择EV A及背板时，必须严格把关，所选材料在耐老化性能方面必须非常优秀，以减小因辅材老化而引起组件功率衰减。
3.0光致衰减机理P型（掺硼）晶体硅太阳电池的早期光致衰减现象是在30多年前观察到的，随后人们对此进行了大量的科学研究。
特别是最近几年,科学研究发现它与硅片中的硼氧浓度有关，大家基本一致的看法是光照或电流注人导致硅片中的硼和氧形成硼氧复合体,从而使少子寿命降低，但经过退火处理，少子寿命又可被恢复，其可能的反应为：据文献报道，含有硼和氧的硅片经过光照后其少子寿命会出现不同程度的衰减，硅片中的硼、氧含量越大，在光照或电流注人条件下在其体内产生的硼氧复合体越多，其少子寿命降低的幅度就越大。
晶体硅光伏组件的电势诱导衰减
晶体硅光伏组件的电势诱导衰减作者：刘岱韩帅董强李学健来源：《城市建设理论研究》2013年第22期一、前言但是无论从生产方还是使用方，对晶体硅电池片的极化效应（PID）的关注越来越多。
关于PID的发展历程：First addressed by Hoffman and Ross（JPL）1978：potential impact of voltage-biased humidity exposure of solar panels on long term stability。
In 1985、G.R.Mon （JPL），et al.,investigated PV module leakage current under system bias。
In 2005，R.Swanson （Sunpower），et al.,reported the surface polarization effect in high-efficiency silicon solar cells for rear-contacted n-type cells when they were operated in modules at high positive voltage。
目前PID 的现象已被更多的人所了解，更多的机构对此现象进行了深入研究，PID free组件也被成为热卖点，但到底是什么引起了组件的衰减，目前并没有统一的意见和更深入的研究。
摘要：本文从宏观层面和微观层面对PID的现象进行分析和解释，来指导并解决PID问题。
关键词：PID、石英玻璃、PN结、欧姆分流中图分类号：J527.3文献标识码： A 文章编号：PID测试方法TUV莱茵：STC下的IV测试，初始EL测试，边框和组件正面玻璃用铝箔包裹，在电池和边框间加-1000V偏压（边框接电源正极，组件输出端正负极短路后接电源负极，下同），168h，25℃，无湿度控制，测试完成后4h内完成在STC下的IV重测，EL终测，最终的功率衰减不超过5%NREL：STC下的IV测试，初始EL测试，±1000V偏压（每种接地各一块组件），96h，60℃±2℃，85%±5%RH，STC下的IV重测，EL终测，最终功率衰减不超过5%。
单多晶硅perc 太阳能电池的衰减
单多晶硅perc 太阳能电池的衰减1 什么是单多晶硅PERC太阳能电池？单多晶硅PERC太阳能电池是一种高效的太阳能电池，其名称来源于其结构。
PERC代表“背面电极太阳能电池”，是指电池的背面有一个电极，可以提高电池的效率。
这种太阳能电池使用单晶硅和多晶硅材料制成，具有高转换效率和长寿命。
2 单多晶硅PERC太阳能电池的衰减太阳能电池是一种半导体器件，其性能随着使用时间的增加而逐渐下降。
单多晶硅PERC太阳能电池的衰减主要由以下几个方面造成：##2.1 光照强度太阳能电池的输出功率与光照强度成正比，当光照强度变化时，输出功率也会相应变化。
在强光照射下，太阳能电池的效率会下降，而在弱光照射下，太阳能电池的效率会提高。
##2.2 温度太阳能电池的输出功率与温度成反比，当温度升高时，输出功率会下降。
在高温下，太阳能电池的效率会下降，而在低温下，太阳能电池的效率会提高。
##2.3 光照时间太阳能电池的寿命与光照时间有关。
长时间的光照会使太阳能电池的寿命缩短，导致衰减。
##2.4 湿度湿度对太阳能电池的寿命也有影响。
高湿度会加速太阳能电池的老化和腐蚀，导致衰减。
3 如何延长单多晶硅PERC太阳能电池的使用寿命？为了延长单多晶硅PERC太阳能电池的使用寿命，可以采取以下措施：- 控制光照强度和光照时间，避免过度光照；- 控制温度，避免过高温度；- 控制湿度，保持干燥环境；- 定期清洁太阳能电池表面，以保持其高效率。
4 结论单多晶硅PERC太阳能电池是一种高效的太阳能电池，但其衰减会影响其性能。
为了延长其使用寿命，需要采取相应的措施。
未来，随着科技的发展，相信太阳能电池的效率和寿命会得到进一步提高。
光伏组件单晶硅和多晶硅的衰退率
光伏组件单晶硅和多晶硅的衰退率光伏组件是一种将太阳能转化为电能的装置，其核心部件是光伏电池。
而在光伏电池的制造中，最常用的两种材料为单晶硅和多晶硅。
这两种材料在光伏组件中的使用有着各自的特点和优势。
但是随着时间的推移，光伏组件的性能衰退是不可避免的现象。
本文将探讨光伏组件中单晶硅和多晶硅的衰退率以及其对光伏系统的影响。
1. 表面缺陷在制造过程中，光伏电池表面的缺陷问题无法完全避免，这些表面缺陷会影响电池的性能。
然而，相比之下，多晶硅光伏电池的表面缺陷要多于单晶硅光伏电池。
这导致多晶硅光伏电池的衰退率较高，而单晶硅光伏电池的衰退率相对较低。
2. 光伏组件的温度影响光伏组件的温度对其性能衰退有着重要影响。
随着温度的升高，光伏组件的效率会下降。
根据研究，多晶硅光伏组件的衰退率在高温环境下要高于单晶硅光伏组件。
这意味着，在高温条件下，多晶硅光伏组件的性能衰退更为严重。
3. 光照强度和衰退光照强度是光伏组件性能衰退的另一个重要因素。
当光照强度增加时，光伏组件的性能衰退速度会加快。
然而，多晶硅光伏组件在高光照条件下的衰退率要高于单晶硅光伏组件。
这意味着，在高光照条件下，多晶硅光伏组件的性能衰退更为显著。
4. 其他因素的影响除了上述因素外，还有其他一些因素可能会对光伏组件的衰退率产生影响。
光伏组件所处的环境和气候条件、光伏电池中的杂质和缺陷等。
这些因素可能导致光伏组件的性能衰退率有所差异。
总结回顾：综合以上讨论，单晶硅和多晶硅光伏组件在衰退率上存在一定的差异。
根据研究结果显示，多晶硅光伏组件的衰退率普遍要高于单晶硅光伏组件。
这是由于多晶硅光伏电池制造过程中存在较多的表面缺陷，同时在高温和高光照等条件下，多晶硅光伏组件的衰退速度也会更快。
然而，需要指出的是，光伏组件的衰退是一个渐进的过程，并不会立即导致性能的明显下降。
通过科学的监测和维护，可以有效延缓光伏组件的衰退速度，从而保证光伏系统的长期性能稳定。
个人观点和理解：作为一种可再生能源发电技术，光伏发电在当今世界的能源转型中起着重要的作用。
光伏组件电势诱导衰减修复原理
光伏组件电势诱导衰减修复原理
光伏组件是一种利用光能转换成电能的设备，是太阳能发电系统的核心部件之一。
在实际应用中，光伏组件的效率会受到一些因素的影响，其中电势诱导衰减是一个常见的问题。
电势诱导衰减是指光伏组件在工作过程中，由于各种原因导致其电势发生变化，从而影响到光伏组件的性能和发电效率。
针对这一问题，科研人员提出了一种电势诱导衰减修复原理。
电势诱导衰减的原因主要有两个方面，一是光伏组件的材料本身会受到外界环境的影响，比如氧化、腐蚀等导致其电势发生变化；二是光伏组件的工作状态不稳定，比如光照强度变化、温度变化等都会对电势产生影响。
为了解决这一问题，科研人员提出了一种电势诱导衰减修复原理。
电势诱导衰减修复原理主要是利用一些物理、化学方法来修复光伏组件的电势，使其恢复到正常工作状态。
首先是对光伏组件进行表面处理，采用一些特殊的材料或涂层来保护其表面，防止外界环境的侵蚀。
其次是采用一些化学方法，比如电化学方法，对光伏组件
进行修复，使其电势得到恢复。
另外，还可以采用一些物理方法，比如光热效应，利用光能来刺激光伏组件，使其电势得到修复。
通过这些方法的应用，可以有效地解决光伏组件电势诱导衰减的问题，提高光伏组件的工作效率和寿命。
这对于提升太阳能发电系统的整体性能和稳定性具有重要意义。
同时，这也为光伏组件在实际应用中的推广和普及提供了技术支持和保障。
总之，通过电势诱导衰减修复原理的应用，可以有效地提高光伏组件的性能和可靠性，推动太阳能发电技术的发展和应用。
这对于实现清洁能源的可持续利用，减少对传统能源的依赖具有重要意义。
光伏组件的pid效应
光伏组件的pid效应摘要：一、光伏组件PID 效应的概念及危害二、PID 效应的成因及影响因素三、PID 效应的检测与防治方法四、结论正文：一、光伏组件PID 效应的概念及危害光伏组件PID 效应，全称为电势诱导衰减（Potential Induced Degradation），是指在光伏组件上施加高强度负电压时，导致组件性能降低的现象。
PID 效应的主要危害是使电池片表面的钝化效果恶化，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。
在严重的情况下，PID 效应可能导致组件功率衰减超过50%，但从组件的外观上却看不到任何缺陷。
二、PID 效应的成因及影响因素PID 效应的成因主要是由于玻璃、封装材料之间存在漏电流，大量的电荷聚集在电池片表面。
在高电压作用下，这些电荷使得电池片表面的钝化效果恶化，从而导致电池片性能下降。
影响PID 效应的因素主要有以下几点：1.组件的设计和制造工艺：如电池片、封装材料的质量和性能；2.组件的工作环境：如温度、湿度、光照等；3.组件的运行状态：如负偏压、高温等；4.组件的使用时间：长期运行的组件更容易出现PID 效应。
三、PID 效应的检测与防治方法1.PID 效应的检测方法：目前，光伏组件PID 效应的检测方法主要有以下几种：（1）实验室检测：如电化学阻抗谱（EIS）测试、光声成像技术等；（2）现场检测：如红外热像仪检测、I-V 曲线测量等。
2.PID 效应的防治方法：针对PID 效应，可以采取以下防治措施：（1）优化组件设计，选用高品质的电池片和封装材料；（2）改善组件制造工艺，提高组件的耐压性能；（3）加强组件的运行维护，定期检查和清洗组件，避免长时间负偏压工作；（4）采用适当的系统设计和运维策略，降低PID 效应对组件性能的影响。
四、结论光伏组件PID 效应是影响光伏发电系统性能和寿命的重要因素。
光伏发电效率衰减率
光伏发电效率衰减率光伏发电是一种利用太阳能光电转换效应直接将太阳能转化为电能的技术。
然而，光伏发电系统的效率随着时间的推移会出现衰减，这是因为光伏组件在长时间的运行过程中会受到各种因素的影响，导致其电能转化效率下降。
本文将探讨影响光伏发电效率衰减的主要因素，并提出一些改善措施。
光伏组件的材料特性是影响效率衰减的关键因素之一。
目前常见的光伏组件主要有单晶硅、多晶硅和非晶硅等。
其中，单晶硅具有较高的光电转换效率，但在长时间的运行过程中容易受到光热应力和光热疲劳的影响，导致效率衰减较快。
多晶硅相对而言稳定性较好，但其晶界和晶粒边缘的缺陷会导致光电转换效率的降低。
非晶硅由于其非晶结构的特点，在长时间的运行中效率衰减较为缓慢。
因此，在设计光伏组件时，需要考虑材料的特性，选择合适的材料以降低效率衰减的速率。
光伏组件的温度对其效率衰减也有重要影响。
光伏组件在工作时会产生热量，而高温会导致组件内部电压下降，从而降低光电转换效率。
研究表明，光伏组件的温度每升高1摄氏度，效率就会下降0.5%至0.8%。
因此，合理设计光伏组件的散热系统，提高组件的散热效果，可以有效降低温度对效率的影响。
第三，光伏组件的光照强度和光谱分布也会影响其效率衰减。
光伏组件的光电转换效率随着光照强度的增加而增加，但当光照强度超过一定范围时，效率会饱和或下降。
此外，光伏组件对不同波长的光的吸收效率也不同，当光谱分布与组件的吸收谱不匹配时，效率也会下降。
因此，在光伏发电系统的设计和安装中，需要考虑光照强度和光谱分布的影响，优化组件的布局和朝向，以提高光伏发电系统的效率和性能。
光伏组件的污染和老化也会导致效率衰减。
光伏组件在长时间的运行中容易受到尘埃、雨水等污染物的积累，从而影响光的透过率和组件的吸收效率。
为了减缓光伏发电效率衰减的速率，研究人员提出了一些改善措施。
例如，可以通过改变光伏组件的接触电阻、增加光伏组件的厚度、改善光伏组件的表面反射等方式来提高光伏组件的效率和稳定性。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
多晶硅组件的电位诱发衰减的成因及防治
作者：陶亮
来源：《科技创新与应用》2014年第06期
摘 要：光伏应用越来越多，光伏电站规模越建越大，组件串联的数目越来越多，于是组
串与大地的电位差越来越大，目前，已在600v-1000v左右。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；电荷的再分配削减了电池的活性层；
相关的电路电腐蚀等等。这些引起组件功率衰减的机理被称之为电位诱发衰减Potential
Induced Degradation。
关键词：PID；成因；防治
1 PID形成原因
1.1 电池片内部的原因
1.1.1 在多晶硅电池片在生产过程中，由于晶界的存在和晶体的生长的速度很快，晶粒大
下不一，硅片晶界处杂质和浓度较高，导致硅片并联电阻、方阻、减反膜质量的均匀性较差，
加之多晶硅晶粒、晶向的不一致性以及硅片分级过程中存在的有意、无意的品管差异，使硅片
易产生体漏电流，致使组件在封装后不能较好的抗PID。
并联电阻减小
填充因子减少，工作电压较少。
EL测试显示部分PN结短路
1.1.2 固化后的EVA具有较好的弹性且能承受较大的气候变化，在现场环境中将硅片上盖
下垫，利用层压机的真空层压技术粘合为一体，EVA在生产过程中添加了硅烷偶联剂，增强
了组件的整体通光性并有效的防治外界环境变化对组件的影响。
EVA作为高分子材料在户外环境下长期使用，不可避免的会产生老化，性能逐渐降低，
在光致衰减和电致衰减的双重作用下，导致透光率及输出功率下降。品质较差的EVA或因层
压质量和老化会使EVA产生脱层现象，导致空气和潮气从组件边缘渗透到组件内部，引起组
件的电腐蚀，导致漏电流产生。
1.1.3 组件背板要求具有较好的机械强度，耐湿热老化的性能，耐紫外辐射性能，较好的
电气绝缘阻隔性，较好的与EVA粘合性能。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
因组价背板质量上存在差异，特别是电气绝缘阻隔性的降低，导致组件漏电流形成。
1.1.4 组价玻璃的主要成分是二氧化硅、纯碱、碳酸钙、氧化镁、氧化铝、碳和芒硝，组
件硅片漏电流在高电场强度下通过EVA上方与组件玻璃中的钠、钙离子作用，对组件边框形
成回路导致漏电流发生。
1.1.5 组件密封材料一般均使用室温硫化硅橡胶进行组件密封，室温硫化硅橡胶具有较好
的耐温特性、耐侯性、电气绝缘性能、生理惰性、低表面张力性能，高温、高湿情况下，其绝
缘功能下降，使组件玻璃通过边框与组件边框接地形成回路，使漏电流形成。
漏电流的途径主要经过玻璃I1，EVA与玻璃的界面I2，EVAI3与背板材料I4和边框密封
材料到达边框形成回路。
1.2 PID现场外部原因
PID效应的外部诱导原因主要为潮湿及高温，同时组件所处环境如海边、空气中酸、碱浓
度较大时，导致组件表面被导电性、酸性、碱性以及带有离子的物体的污染程度的增加，也在
不同程度上加大了PID效应的形成。因为组件表面玻璃具有不导电的特性，在电池组件因早晨
凝露或清扫导致组件处于高湿状态，组件表面具有带电金属离子的状态下，极易形成PID效
应！
PID测试：
现在行业测试的方法主要有三种：双85加1000V负压，96小时；常温环境加1000V负压
168小时；60度温度85%湿度1000V负压168小时，其外观无变形、变色，绝缘试验合格，湿
漏电流试验合格，功率衰减不得超过5%，EL测试无PN结短路，满足IEC相关要求。
2 PID的有效防止
PID 效应现象在电站实际运用中并不鲜见，目前国内多家电站相继发现PID现象的产生，
单块组件开路电压已由铭牌值降至1-33v不等，组串开路电压与正常组串相比较均有较明显的
差异，他的直接后果是电站实际发电效果下降，特别是在弱光条件下反应更明显，从而损害电
站投资者的收益。
（1）定期将有PID效应的组串正负极颠倒：
根据现场情况，定期将组串正负极颠倒接入直流汇流箱，理由PID的可逆性，使组价逐步
恢复，但此法不可从根部上解决问题。因为具有PID效应的组串在正负极颠倒后，将在新的负
极处出现组价产生PID效应，且组件一旦产生PID效应，其各项参数最多可恢复至铭牌数值的
80%左右。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
（2）对有PID效应的组件加正向偏置电压：
在现场对PID效应的组串外加正向偏置1000v电压，激活组件表面的空穴或电子返回，从
而促使组件各电气参数恢复。此种方法也不能从根本防止PID效应的形成，且需定期外加正向
偏置电压。
（3）逆变器直流系统负极接地运行：
目前国内光伏电站直流部分的接线方式均为光伏组件和逆变器直流测正负极浮空运行系
统，而欧洲及北美国家目前已强制要求组件商供应的组件必须具备抗PID现象功能，逆变器供
应商供应的逆变器负极须装置性接地，如左图所示。
通过加装逆变器直流侧负极装置性接地，修改逆变器DPCB板运行程序，使逆变器在负极
接地情况下稳定运行，并能在逆变器接地检测失灵情况下对每路正极进线电缆起到可靠短路保
护，实现有效的PID防治目的。
3 结束语
综上所述，为从根本上杜绝PID效应的形成，须严格控制原材料的品质和在组件生产过程
中加强品质管理，提高组件抗PID效应的能力。在逆变器直流侧加装负极接地系统，阻断漏电
流形成，提高逆变器运行稳定性。进而提高光伏电站的整体发电量，减轻运维人员的劳动强
度，提升经济效应。
参考文献
[1]弗罗里达州太阳能中心PID检测标准[S].
[2]国家光伏质检中心CPVT检测标准[S].
[3]GB/T14009-92标准[S].
作者简介：陶亮（1976-）男，汉族，安徽宿州人，主要从事发配电工作。