1、光伏組件PID效應隨著光伏行業的不斷發展光伏電站的應用地從荒無人煙的戈壁大漠到陽光燦爛的內陸、沿海城市，應用環境的不同造成了光伏電站的發電效率的差異性。組件的PID效應作為影響電站發電量的重要因素之一，受到了業界的廣泛關注。隨著光伏行業的不斷發展，光伏電站的應用地從荒無人煙的戈壁大漠到陽光燦爛的內陸、沿海城市，應用環境的不同造成了光伏電站的發電效率的差異性。組件的PID效應作為影響電站發電量的重要因素之一，受到了業界的廣泛關注。那么PID效應的成因和危害是什么？究竟什么方案是抑制 PID效應最可靠的方法呢？1、PID效應的危害有哪些？PID效應（Potential Induced Degrad

2、ation）又稱電勢誘導衰減，是電池組件的圭寸裝材料和其上表面及下表面的材料，電池片與其接地金屬邊框之間的高電壓作用下出現離子遷移，而造成組件性能衰減的現象。下表為組件PID效應測試前后的參數及I-V曲線對比0# （標簽值），通過對比明顯可以看出PID效應對太陽能電池組件的輸出功率影響巨大，是光伏電站發電量的“恐怖殺手ak*SiitnpleSuites秋X? (V)曲(A)Vmp (V)Imp (A)Pmu(W)Putt u(%)Label37.37S3I29327M230.00N/Af Enithl36.27畑26.55伽18O.4S2153*IAfter PID 冊2L01亂071139I

3、M66,137128%2#InitialAlter Reto ven l6h5.8836.82&21&】325 J728.976J47.31倔732H.H626,20%7,89%注*功率我m的百分比均基mn標簽所對躍功率對比計貳功率對照表aefmPlD 96N6CT?/SS% FtH|, -lOOOVWluueWI円。&舄H)* -1000VVaitagf JVI-V曲線（PID效應測試前）I V曲線（PID效應測試后）2、為什么會發生PID效應?通過光伏電池組件廠商和研究機構的數據表明，PID效應與組件構成、封裝材料、所處環境溫度、濕度和電壓有著緊密的聯系。1）太陽能電池組件的構成太陽能電池

4、組件由玻璃 +EVA+電池片+EVA+TPT邊框構成，各個部分的組成詳見下圖。太陽能電池組件的構成2）PID效應發生的過程目前對組件發生 PID效應的真正原因說法不一，比較典型的解釋如下：（1）潮濕、高溫的環境容易產生水蒸氣，水蒸氣通過封邊硅膠或背板進入組件內部；（2）EVA（乙烯一醋酸乙烯共聚物）的酯鍵在遇到水后發生反應，生成可自由移動的醋酸；EVA水解反應方程式4CH2H2nCH2Hm + H20H2CH2nCH2Hm* +CH3C00H66ht=0CH3（3）醋酸和玻璃中的純堿（Na2CO3反應將Na+析出，在電池內部電場作用下移動至 電池表面，造成玻璃體電阻降低;Na啲析出及移動過程:

5、水笈生:水軸立生盤矗“醋糧導致1 玻璃中的i 金尿離予1 J析出丿.d* IdI -fa 占 I A A I * 占 fJ金鳳厲子在電 i場的作毘下移i i動利申二杏面:V 7 :AA.Mb A(4) 經過美國NERL(國家能源部可再生能源實驗室)的研究無論采用任何技術的晶硅電池片，組件在負偏壓下均有發生電勢誘導衰減的風險。因為光伏陣列的組件邊框通常都是接地的，造成單個組件和邊框之間形成偏壓，所以越靠近負極輸出端的組件承受負偏壓現象越明顯。電池板在陣列中的位置和偏壓形成的關系(5) 在負偏壓的作用下，漏電流通路因此形成，漏電流由電池片tEVA玻璃表面t邊框t支架，最終流向大地。負偏壓作用下漏電

6、流路徑【2】（6）在漏電流的作用下，帶正電的載流子穿過玻璃，通過邊框流向地面，使得負電荷在電池片表面堆積， 吸引光電載流子（空穴）流向N型硅的表面聚集起來， 而不是像正常狀 態下一樣流向正極（P極）。這種表面極化現象而引起的輸出功率衰減就是PID效應。3、如何抑制PID效應的發生？了解到PID效應對光伏電站發電量的巨大影響，抑制PID效應更加刻不容緩。根據對PID效應的分析可以得出兩種處理方案，一種是從組件側考慮，另一種是從 逆變器側考慮，具體方案如下：1）從組件側考慮：（1）采用非Na Ca玻璃提高玻璃的體電阻，阻斷漏電流通路的形成；（2）采用非乙烯一醋酸乙烯共聚物的封裝材料。特點：從材料上

7、抑制 PID效應，安全、可靠，但非Na Ca玻璃的成本高昂。另外新材料的穩定性問題也是未知數，目前無法推廣應用。2）從逆變器側考慮：采用組件負極接地的方式，防止負偏壓造成的漏電流形成。負偏壓和正偏壓下組件PID效應對比特點：處置方案簡便、成本低、效果顯著，但負極直接接地會造成安全隱患，威脅電站的正常運行和運維安全。逆變器負極接地后，若發生組件正極接地故障則會造成電池板短路， 而運維人員如若接觸到正極則會發生電擊危險， 所以負極接地電路必須具有異常電流監測及 分斷保護系統，方可在抑制 PID效應的同時保障電站設備的運行安全。作為行業領軍的逆變器設備研發、制造企業，特變電工不斷突破自我， 創新求變

8、，通過對PID效應進行長期的實驗研究和積累， 研發出一套能夠可靠抑制 PID效應的解決方案，它 既能夠保障負極接地的可靠性，又能使逆變器具備完善的保護功能，被稱為防PID效應套件。防PID效應套件簡介防PID效應套件是由絕緣監測系統和接地保護系統兩部分構成，工作原理如下：絕緣監測系統：假設電池板 PV+寸大地的絕緣阻抗為 Rx （因負極接地，故無需監測 PV- 對地阻抗）。首先為PV+并聯已知電阻 R1,其次測量并聯后 PV+寸大地電壓，最后計算出Rx 值。一旦Rx低于閾值時，逆變器立刻報警停機，防止絕緣阻抗過低造成的短路風險。絕緣監測的原理接地保護系統：GFDI( PV Ground-Fault Detector Interrupter)設備由分斷器件 +高精度傳感器組成，分斷器件負責在故障電流出現時，分斷負極接地電路；傳感器負責檢測負極接地電路中的異常電流。當檢測到負極接地電路中有異常電流通過時，分斷器件瞬時切斷負極接地電路，切斷漏電流通路，保護