光伏组件PID效应
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。
光伏组件pid极化
光伏组件pid极化
光伏组件PID（电压诱导极化）效应是指在光伏组件长期运行过程中，由于电场和湿度等因素的作用，会导致光伏组件性能逐渐下降的现象。
PID效应的主要原因是光伏组件中的玻璃、背板、电池片等材料之间会形成电场，当这些材料表面潮湿时，电场会导致电荷在材料中的迁移，从而影响光伏组件的性能。
光伏组件PID效应会导致光伏组件的输出功率下降，严重的情况甚至会导致光伏组件损坏。
为了减轻PID效应对光伏组件性能的影响，人们提出了一些解决方案，比如在组件设计上采用适当的材料和结构，以减少电场的形成；在安装和维护过程中，注意保持光伏组件的干燥和清洁，以减少湿度对电场的影响；此外，也可以通过PID检测和预防性维护来及时发现和处理PID效应。
除了上述解决方案外，一些光伏组件制造商还通过在生产过程中采用特殊的工艺和材料来抑制PID效应的发生，从根本上减少PID效应对光伏组件性能的影响。
此外，一些监测和诊断技术也被应用于光伏组件的PID效应监测，以帮助及时发现和解决PID效应问题。
总的来说，光伏组件PID效应是光伏发电系统中一个重要的性能衰减因素，需要充分重视和采取有效的措施来预防和减轻其对光伏组件性能的影响。
通过合理的设计、材料选择、安装和维护，以及监测和诊断技术的应用，可以有效地减少PID效应对光伏组件的影响，提高光伏发电系统的可靠性和性能。
光伏组件的pid效应
光伏组件的pid效应摘要：1.光伏组件与PID效应简介2.PID效应的成因与影响3.检测与应对PID效应的方法4.预防和解决PID效应的策略正文：光伏组件是太阳能发电系统的重要组成部分，其性能直接影响着整个系统的发电效率。
而在光伏组件的使用过程中，一种被称为PID（电势诱导衰减）效应的现象会对其性能产生影响。
本文将详细介绍光伏组件的PID效应，分析其成因、影响，并提供检测和应对的方法。
光伏组件的PID效应，是指在长期高电压工作环境下，组件中的盖板玻璃、封装材料、边框之间可能存在的漏电流。
这种漏电流会导致大量电荷在电池片表面聚集，进而恶化电池片表面的钝化效果。
这种情况会进而影响到组件的填充因子、短路电流、开路电压等性能参数，从而导致组件性能低于设计标准。
PID效应的成因主要在于组件长期在高电压环境下工作，使得玻璃、封装材料之间存在漏电流。
这种漏电流在组件中累积，导致电荷在电池片表面聚集，进而引发钝化效果的恶化。
这种现象可能会导致组件性能的严重退化，甚至会使组件功率衰减超过50%，而从组件外观上却看不出任何缺陷。
为了检测和应对PID效应，首先需要对其进行准确的检测。
目前，业界已经有一些成熟的检测方法，如通过负偏压测试法、电学测试法等。
一旦发现组件存在PID效应，应采取相应的应对措施。
预防和解决PID效应的策略主要包括以下几点：1.优化组件设计：通过改进组件结构，减少高电压环境下漏电流的产生，从而降低PID效应的风险。
2.选用优质材料：采用高品质的盖板玻璃、封装材料等，以降低漏电流产生的可能性。
3.加强组件质量检测：在组件生产过程中，加强对各项性能指标的检测，确保组件质量达到标准。
4.定期检查与维护：对已投入使用的组件进行定期检查，发现问题及时处理，以避免PID效应的发展。
总之，光伏组件的PID效应对其性能具有显著影响。
通过了解其成因、检测方法和应对策略，可以有效降低PID效应的风险，提高光伏组件的发电效率。
光伏组件的PID效应
一、前言随着光伏组件大规模使用一段时间后，特别是越来越多的投入运营的大型光伏电厂运营三四年后，业界对光伏组件的电位诱发衰减效应（PID，PotentialInducedDegradation）的关注越来越多。
尽管尚无明确的由PID原因引发光伏电站在工作三、四年后发生大幅衰减的报道，但对一些电站工作几年后就发生明显衰减现象的原因的种种猜测使光伏行业对PID的原因和预防方法的讨论越来越多。
一些国家和地区已逐步开始把抗PID作为组件的关键要求之一。
很多日本用户明确要求把抗PID写入合同，并随机抽检。
欧洲的买家也跃跃欲试提出同样的要求。
此趋势也使得国内越来越多的光伏电站业主单位、光伏电池和组件厂、测试单位和材料供应商对PID的研究越来越深入。
其实早在2005年，Sunpower就发现晶硅型的背接触n型电池在组件中施加正高压后存在PID现象[1]。
2008年，Evergreen报道了PID出现在高负偏压下的正面连接p型电池组件中。
在2010年，SolonSE报道在标准的单晶和多晶电池中都发现了极化效应。
很快SolonSE 和NREL就提出在负高偏压下使用任何工艺生产的P型电池标准组件都存在发生PID现象的极大风险[2-5]。
而CIGS组件的PID效应也有被报道[6]。
二、PID的检测方式PID测试有两种加速老化的方式：1）在特定的温度、湿度下，在组件玻璃表面覆盖铝箔、铜箔或者湿布，在组件的输出端和表面覆盖物之间施加电压一定的时间。
2）在85%湿度85℃或者是60℃或85℃的环境下将-1000V直流电施加在组件输出端和铝框上96小时。
在两种方式测试前，都对组件进行功率、湿漏电测试并EL成像。
老化结束后，再次进行功率、湿漏电测试并EL成像。
将测试前后的结果进行比较，从而得出PID在设定条件下的发生情况。
第一种方式比较多的用于实验机构，而后一种方式比较多的被光伏组件厂采用。
当PID现象发生时，从EL成像可以看到部分电池片发黑。
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。
3.施加负电压：一些研究表明，施加适当的负电压可以减缓光伏PID效应的发生和发展。
这种方法需要根据具体情况进行调整，以避免过大的电压对光伏电池造成损害。
光伏pid效应原理
光伏pid效应原理
太阳光伏PID效应指的是太阳能电池板在散光时气候条件变化时产生的一种特殊效应。
当外界有显著的变化时，太阳光伏电池板会先出现P型（positve）效应，即输出电压增大；之后又出现I型（inverse）效应，即输出电流减小；最后出现D型（decrease）效应，即输出电压又变小。
一般情况下，散光的作用有利于短路电流的提高，而PID效应是
抵消散光效应的，从而使整个太阳能电池系统的性能有所改善。
太阳光伏PID效应的产生原因是太阳光伏电池板的电子元件结构，当太阳光因云层等
遮蔽而减弱时，一部分电子元件也不断退衰，给太阳能电池板带来电容变化，从而使电池
组输出电压随外界日照变化而变化。
若照射衰减平缓而回归，则过程为PID效应。
此外，太阳能电池板的熔丝状态、温度效应等也可能产生PID效应，即使在没有外界
变化情况下，太阳能电池板内部也可能出现PID效应，从而使整个系统性能发生变化。
太阳光伏PID效应的研究实验显示，当太阳光照射改变时，电池板出现PID效应的时
间也不同，在不同温度和光强度水平下，PID效应的发展也各不相同，从而影响太阳能电
池系统的性能和可靠性。
由此可见，太阳光伏PID效应原因复杂，其影响太阳能电池系统性能也多方面，除了
要改进太阳能电池的本质特性之外，还要对外界的气候状况给予高度关注，施行合理的太
阳光伏维护管理手段。
光伏pid效应
光伏pid效应
光伏PID效应（Photovoltaic Potential-Induced Degradation）是指在光伏电池或光伏模块中由电压潜伏引起的性能退化现象。
这种现象主要出现在太阳能光伏系统中，特别是在高温和高湿度环境下。
当太阳能光伏电池板使用时，会产生一定的电场。
在一些条件下，包括高温、高电压偏置和湿度等，电场会导致电荷迁移和离子迁移，进而引起光伏电池及其连接器件性能的退化。
光伏PID效应对光伏电池板性能的影响主要包括以下几个方面：
功率损失：光伏PID效应可导致光伏电池板的输出功率降低，从而降低光电转换效率。
开路电压降低：PID效应可能导致光伏电池板开路电压的下降，影响整个系统的稳定性和性能。
绝缘性能减弱：PID效应会导致光伏电池板的绝缘性能减弱，增加电流泄漏风险。
降低寿命：PID效应可能引起光伏电池板寿命的缩短，使其在使用寿命内输出功率降低。
为了抑制光伏PID效应，可以采取以下措施：
选择高品质组件：选用具有较好的PID抗性能力的光伏电池板和组件。
降低温度和湿度：通过散热和通风等方式，降低光伏系统的温度和湿度。
正确的接地和绝缘：采取正确的接地和绝缘措施，减少漏电和电流泄漏风险。
PID修复器：使用PID修复器设备，可以通过反向偏置电压恢复电池板的性能。
需要注意的是，光伏PID效应并非所有太阳能光伏系统都会遇到，它主要取决于
系统环境、光伏电池板材料和质量等因素。
定期检查和维护光伏系统可以帮助及时发现和解决潜在的PID问题。
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。
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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戈壁大漠到阳光灿烂的内陆、沿海城市，应用环境的不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，受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戈壁大漠到阳光灿烂的内陆、沿海城市，应用环境的不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，受到了业界的广泛关注。
那么PID效应的成因和危害是什么？究竟什么方案是抑制PID效应最可靠的方法呢？
1、PID效应的危害有哪些？
PID效应（Potential Induced Degradation）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。
下表为组件PID效应测试前后的参数及I-V曲线对比0#（标签值），通过对比明显可
以看出PID效应对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“恐怖杀手”。
功率对照表
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？
通过光伏电池组件厂商和研究机构的数据表明，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。
1）太阳能电池组件的构成
太阳能电池组件由玻璃+EVA+电池片+EVA+TPT+边框构成，各个部分的组成详见下图。
太阳能电池组件的构成
2）PID效应发生的过程
目前对组件发生PID效应的真正原因说法不一，比较典型的解释如下：
（1）潮湿、高温的环境容易产生水蒸气，水蒸气通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）的酯键在遇到水后发生反应，生成可自由移动的醋酸；
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移动至电池表面，造成玻璃体电阻降低；
Na+的析出及移动过程
（4）经过美国NERL（国家能源部可再生能源实验室）的研究无论采用任何技术的P型晶硅电池片，组件在负偏压下均有发生电势诱导衰减的风险。
因为光伏阵列的组件边框通常都是接地的，造成单个组件和边框之间形成偏压，所以越靠近负极输出端的组件承受负偏压现象越明显。
电池板在阵列中的位置和偏压形成的关系
（5）在负偏压的作用下，漏电流通路因此形成，漏电流由电池片→EVA→玻璃表面→边框→支架，最终流向大地。
负偏压作用下漏电流路径【2】
（6）在漏电流的作用下，带正电的载流子穿过玻璃，通过边框流向地面，使得负电荷在电池片表面堆积，吸引光电载流子（空穴）流向N型硅的表面聚集起来，而不是像正常状态下一样流向正极（P极）。
这种表面极化现象而引起的输出功率衰减就是PID效应。
3、如何抑制PID效应的发生？
了解到PID效应对光伏电站发电量的巨大影响，抑制PID效应更加刻不容缓。
根据对PID效应的分析可以得出两种处理方案，一种是从组件侧考虑，另一种是从逆变器侧考虑，具体方案如下：
1）从组件侧考虑：
（1）采用非Na、Ca玻璃提高玻璃的体电阻，阻断漏电流通路的形成；
（2）采用非乙烯—醋酸乙烯共聚物的封装材料。
特点：从材料上抑制PID效应，安全、可靠，但非Na、Ca玻璃的成本高昂。
另外新材料的稳定性问题也是未知数，目前无法推广应用。
2）从逆变器侧考虑：
采用组件负极接地的方式，防止负偏压造成的漏电流形成。
负偏压和正偏压下组件PID效应对比
特点：处置方案简便、成本低、效果显著，但负极直接接地会造成安全隐患，威胁电站的正常运行和运维安全。
逆变器负极接地后，若发生组件正极接地故障则会造成电池板短路，而运维人员如若接触到正极则会发生电击危险，所以负极接地电路必须具有异常电流监测及分断保护系统，方可在抑制PID效应的同时保障电站设备的运行安全。
作为行业领军的逆变器设备研发、制造企业，特变电工不断突破自我，创新求变，通过对PID效应进行长期的实验研究和积累，研发出一套能够可靠抑制PID效应的解决方案，它既能够保障负极接地的可靠性，又能使逆变器具备完善的保护功能，被称为防PID效应套件。
防PID效应套件简介
防PID效应套件是由绝缘监测系统和接地保护系统两部分构成，工作原理如下：
绝缘监测系统：假设电池板PV+对大地的绝缘阻抗为Rx（因负极接地，故无需监测PV-对地阻抗）。
首先为PV+并联已知电阻R1，其次测量并联后PV+对大地电压，最后计算出Rx 值。
一旦Rx低于阈值时，逆变器立刻报警停机，防止绝缘阻抗过低造成的短路风险。
绝缘监测的原理
接地保护系统：GFDI（PV Ground-Fault Detector Interrupter）设备由分断器件+高精度传感器组成，分断器件负责在故障电流出现时，分断负极接地电路；传感器负责检测负极接地电路中的异常电流。
当检测到负极接地电路中有异常电流通过时，分断器件瞬时切断负极接地电路，切断漏电流通路，保护运维人员安全。
4、结论
PID效应作为光伏电站发电量的可怕杀手，发生的根本原因是与环境因素和组件封装材料有关。
相信未来组件厂商定能够找到一种更加可靠的材料，从根源上阻断PID效应的发生。
但是在当下，负极接地无疑是最可靠的抑制PID效应的方法。