光伏组件电势诱导衰减效应的解决方法研究

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作者 徐亮 缪冬青 +3 位作者 喻晶 朱鸿 赵玉立 蒋志祥 《通信电源技术》 2022年第11期19-21,共3页

光伏组件电势诱导衰减(Potential Induced Degradation,PID)效应可使得光伏组件的发电功率急剧衰减,常见的消除PID效应的方法有3种,即负极接地法、虚拟接地法、加正向偏置电压法。详细分析了这3种方法的工作原理,重点推导了虚拟接地法... 光伏组件电势诱导衰减(Potential Induced Degradation,PID)效应可使得光伏组件的发电功率急剧衰减,常见的消除PID效应的方法有3种,即负极接地法、虚拟接地法、加正向偏置电压法。详细分析了这3种方法的工作原理,重点推导了虚拟接地法的“虚拟”原理。最终通过同一地区光伏组件使用与不使用防PID模块的对比实验,结果表明光伏组件使用防PID模块可有效修复和预防PID效应,提高发电量。 展开更多

关键词 电势诱导衰减(PID) 光伏组件 虚拟接地

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光伏组件封装材料中水和钠离子的渗透性研究

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作者 曲彦东 李艳春 +4 位作者 刘刚 杨明明 郭慧英 董国庆 杜鹏 《科技创新与应用》 2025年第2期72-75,共4页

电势诱导衰减效应(PID)是光伏组件户外运行条件下功率衰减的主要因素之一。在多种PID效应中,PID-s的产生机制被认为与玻璃分解释放的钠离子迁移相关。因此,以高电阻率的封装膜取代普遍使用的EVA胶膜是否可以适当抑制PID-s效应是尚无定... 电势诱导衰减效应(PID)是光伏组件户外运行条件下功率衰减的主要因素之一。在多种PID效应中,PID-s的产生机制被认为与玻璃分解释放的钠离子迁移相关。因此,以高电阻率的封装膜取代普遍使用的EVA胶膜是否可以适当抑制PID-s效应是尚无定论的问题。该工作以分子动力学模拟为研究手段,从分子动态扩散特征、分子间相互作用能和聚合物分子的静电势分布等角度对POE和EVA膜的水分子和钠离子渗透能力进行分析,从分子特性层面比较2种膜对电势诱导衰减效应的抑制机理。该工作旨在为新型光伏组件封装材料的选择和组件的PID效应抑制,为提高光伏组件发电效率、延长组件发电寿命提供理论指导。 展开更多

关键词 电势诱导衰减效应 钠离子迁移 分子动力学模拟 光伏组件封装材料 机理研究

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p型PERC双面单晶硅光伏组件的PID研究

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作者 孙晓寅 林皓 +1 位作者 陈鹏 马超 《太阳能》 2025年第1期87-94,共8页

对p型PERC双面单晶硅光伏组件在负偏压、正偏压下的电势诱导衰减(PID)效应进行了深入研究,并对此类光伏组件背面发生PID效应后的电性能恢复情况进行了研究。研究结果表明:1)在-1500 V偏压下进行PID测试后,在标准测试条件(STC)下,96 h PI... 对p型PERC双面单晶硅光伏组件在负偏压、正偏压下的电势诱导衰减(PID)效应进行了深入研究,并对此类光伏组件背面发生PID效应后的电性能恢复情况进行了研究。研究结果表明:1)在-1500 V偏压下进行PID测试后,在标准测试条件(STC)下,96 h PID测试后此类光伏组件背面的电性能急剧下降,正面的电性能也受到明显影响;在200 W/m2太阳辐照度条件下,此类光伏组件正面和背面的电性能损失更加明显。将PID测试延长至480 h后,与96 h的测试结果相比,此类光伏组件背面的最大输出功率、开路电压和短路电流都有不同程度的回升。这是因为当太阳电池处于负偏压时,正电荷被吸引到AlO_(x)/SiN_(x)钝化叠层,并消除了钝化层的场钝化效应;但是随着更多的正电荷被困在AlO_(x)/SiN_(x)钝化叠层中,太阳电池的背面产生了电子反转层,最终导致太阳电池的有效载流子寿命增加。2)在+1500 V偏压下进行96 h的PID测试后,此类光伏组件正面的电性能衰减可忽略不计,背面的电性能甚至还略有提高。这是因为当太阳电池处于正偏压时,负电荷被吸引到太阳电池的背面,然后积聚在AlO_(x)/SiN_(x)钝化叠层中;这些负电荷有助于将硅片中的少数载流子(电子)从背面排斥出去,从而提高此类光伏组件的电性能。3)此类光伏组件背面的极化型PID(PID-p)效应可以恢复,而且将光伏组件背面暴露在紫外线下可以大幅加快恢复的速度。对于实际在户外运行且具有大工作电压的光伏发电系统而言,此类光伏组件背面受到PID-p效应的影响最小甚至未受到其影响。 展开更多

关键词 PERC 双面单晶硅光伏组件 电势诱导衰减 电性能 偏压

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p型PERC单晶硅光伏组件在盐雾腐蚀试验后的PID研究

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作者 林皓 孙晓寅 +1 位作者 陈鹏 马超 《太阳能》 2025年第2期89-95,共7页

选择目前市场上主流的单面和双面p型PERC单晶硅光伏组件作为研究对象,对两种类型光伏组件在经受不同程度的盐雾腐蚀试验和电势诱导衰减(PID)测试后的电性能变化情况进行了深入分析和研究。研究结果表明:1)盐雾腐蚀试验后,发现盐雾应力对... 选择目前市场上主流的单面和双面p型PERC单晶硅光伏组件作为研究对象,对两种类型光伏组件在经受不同程度的盐雾腐蚀试验和电势诱导衰减(PID)测试后的电性能变化情况进行了深入分析和研究。研究结果表明:1)盐雾腐蚀试验后,发现盐雾应力对p型PERC单晶硅光伏组件的电气绝缘性能几乎无影响,对其电性能的影响也较小。2)盐雾腐蚀试验后再进行96 h的PID测试,发现p型PERC单晶硅光伏组件产生了严重的PID效应,其电性能受到了很大影响。综合来看,盐雾应力会加剧p型PERC单晶硅光伏组件的PID效应,这是因为周围环境盐雾中的钠离子会渗透到光伏组件内部的太阳电池中,导致盐雾应力和PID效应发生了共同作用。对长期在海上运行的光伏组件而言,单一的应力无法完美表征p型PERC单晶硅光伏组件在海上应用时所面临的长期应力情况,需要开发综合老化测试,以便更好地模拟现场情况。 展开更多

关键词 PERC 单晶硅光伏组件 盐雾腐蚀试验 盐雾应力 电势诱导衰减 电性能

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p型“SE+PERC”双面太阳电池背面工艺对光伏组件PID效应的影响研究

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作者 王玉肖 王贵梅 +2 位作者 赵英芳 程雅琦 许志卫 《太阳能》 2024年第4期80-86,共7页

基于p型“SE+PERC”双面太阳电池的背面工艺,针对背表面抛光状态、背面氧化铝薄膜厚度、背面膜层结构、背面氮化硅薄膜折射率几个因素对光伏组件电势诱导衰减(PID)效应的影响进行了研究。研究结果表明:1)背表面抛光状态越光滑,对应制备... 基于p型“SE+PERC”双面太阳电池的背面工艺,针对背表面抛光状态、背面氧化铝薄膜厚度、背面膜层结构、背面氮化硅薄膜折射率几个因素对光伏组件电势诱导衰减(PID)效应的影响进行了研究。研究结果表明:1)背表面抛光状态越光滑,对应制备的光伏组件在PID测试后的输出功率损失率越小;2)背面氧化铝薄膜厚度为10 nm及以上时对应制备的光伏组件在PID测试后的输出功率损失率差异不大;3)背面膜层结构对PID效应存在影响,合理设计背面膜层结构可以有效抑制光伏组件PID效应;4)背面氮化硅薄膜折射率大于等于2.10时,对应制备的光伏组件在PID测试后的输出功率损失率降至2.00%以内且可以稳定保持在较低水平。研究结果可为p型“SE+PERC”双面太阳电池背面工艺优化提供指导方向。 展开更多

关键词 p型晶体硅 SE+PERC 双面太阳电池 电势诱导衰减 背面工艺 抛光 氧化铝薄膜 折射率

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太阳电池PID现象的数值模拟分析 被引量：1

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作者 向昱任 周春兰 王文静 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1517-1521,共5页

针对传统晶硅太阳电池电势诱导衰减(PID)现象中可动电荷Na^+在硅表面积累的影响,对发生PID现象电池的非漏电区域和漏电区域分别采用扩展的肖克莱-里德-霍尔复合模型和双电荷层导致p-n结导通的假说进行分析讨论。根据分析结果推测,可动电... 针对传统晶硅太阳电池电势诱导衰减(PID)现象中可动电荷Na^+在硅表面积累的影响,对发生PID现象电池的非漏电区域和漏电区域分别采用扩展的肖克莱-里德-霍尔复合模型和双电荷层导致p-n结导通的假说进行分析讨论。根据分析结果推测,可动电荷Na^+对于组件效率的影响同被SiN_x的场钝化作用所屏蔽的隐性缺陷密切相关。提高界面钝化效果,阻止Na^+扩散至界面处同隐性缺陷结合有利于抗PID组件的制备。 展开更多

关键词 电势诱导衰减 表面复合 表面电荷 太阳电池

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晶体硅光伏组件PID效应实地修复效果 被引量：2

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作者 薛鸿斐 刘江峰 +3 位作者 黄静 齐志伟 余振 张臻 《太阳能》 2018年第2期42-45,共4页

通过对电站中已发生PID效应的光伏组件进行实地修复和后续使用等实验,探究其修复过程中的变化,以及修复后再次使用的稳定程度,以期通过此研究对光伏电站系统质量的提升有一定借鉴价值。

关键词 PID效应 电势诱导衰减 光伏组件 晶硅电池 组件可靠性:

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封装胶膜的体积电阻率对光伏组件抗PID性能的影响研究 被引量：2

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作者 李达 肖文 +3 位作者 郑海兴 吴潮辉 翁军华 姜鹤 《太阳能》 2022年第11期59-65,共7页

为分析不同体积电阻率的封装胶膜对光伏组件漏电流及抗PID性能的影响,首先挑选了不同分子结构的封装胶膜,测试其体积电阻率;再分别采用不同类型的封装胶膜封装成光伏组件,通过实验设备模拟户外高温高湿恶劣环境,对比了不同类型封装胶膜... 为分析不同体积电阻率的封装胶膜对光伏组件漏电流及抗PID性能的影响,首先挑选了不同分子结构的封装胶膜,测试其体积电阻率;再分别采用不同类型的封装胶膜封装成光伏组件,通过实验设备模拟户外高温高湿恶劣环境,对比了不同类型封装胶膜封装的光伏组件的漏电流及抗PID性能差异。研究结果表明:在相同实验条件(实验箱中环境温度85℃、相对湿度85%,外接-1000 V直流电源,测试时间96 h)下,采用不同分子结构封装胶膜封装的光伏组件表现出不同的抗PID性能;封装胶膜的体积电阻率越高,水蒸气透过率越低,对应的光伏组件的漏电流绝对值越低,光伏组件的抗PID性能越好;光伏组件应用于高温高湿环境中时应优先选择共聚烯烃(POE)封装胶膜。 展开更多

关键词 电势诱导衰减 光伏组件 封装胶膜 体积电阻率 水蒸气透过率 抗PID性能 功率衰减率

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光伏组件PID失效与DH失效的微观分析研究 被引量：4

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作者 孟庆法 田茜茜 《太阳能》 2021年第2期17-25,共9页

对电势诱导衰减(potential induced degradation,Pid)测试和湿热(damp heat,dh)测试后失效的光伏组件进行破拆,根据电致发光(electroluminescence,EL)测试结果,选取EL图像显示的不同明、暗区域(正常区域、异常区域)的太阳电池作为测试样... 对电势诱导衰减(potential induced degradation,Pid)测试和湿热(damp heat,dh)测试后失效的光伏组件进行破拆,根据电致发光(electroluminescence,EL)测试结果,选取EL图像显示的不同明、暗区域(正常区域、异常区域)的太阳电池作为测试样品,并对其表面进行扫描电镜-能谱(SEM-EdS)测试分析。研究结果表明,Pid测试与dh测试后光伏组件的失效机理均与高温、高湿环境使玻璃中的金属离子向太阳电池迁移有关。高温、高湿环境会导致玻璃中Na~+等金属离子向太阳电池表面聚集,形成漏电流通道,尤其是Pid测试的外加电场会加速Na~+等金属离子的迁移与富集,严重腐蚀电池的栅线,破坏太阳电池表面致密的SiNx层,影响p-n结的正常工作,最终造成光伏组件失效、太阳电池的EL图像发暗。 展开更多

关键词 光伏组件 电势诱导衰减 湿热 失效分析 电致发光 扫描电镜 能谱

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光伏组件PID测试偏差对测试结果的影响

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作者 田磊 张惠登 +3 位作者 侯国猛 张可佳 李洋 胡晓阳 《中国建材科技》 CAS 2023年第4期54-57,共4页

电势诱导衰减(PID)测试被用于验证光伏组件在长期高电压作用下的功率衰减影响,但不同实验室的PID测试结果常存在偏差。本文结合实验室中易影响测试结果的因素,分析影响测试结果的关键环节,发现样品稳定状态、样品缺陷、电气连接、人员... 电势诱导衰减(PID)测试被用于验证光伏组件在长期高电压作用下的功率衰减影响,但不同实验室的PID测试结果常存在偏差。本文结合实验室中易影响测试结果的因素,分析影响测试结果的关键环节,发现样品稳定状态、样品缺陷、电气连接、人员操作、测试条件等均会对测试结果产生影响,导致实验室测试结果差异。 展开更多

关键词 光伏组件 电势诱导衰减 结果偏差

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光照恢复处理对采用不同封装材料的p型PERC双面光伏组件PID的影响

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作者 张文馨 孙亚斌 李宇岩 《太阳能》 2022年第4期50-57,共8页

根据IEC 61215:2021系列标准中的测试序列,在对p型PERC双面光伏组件进行PID测试后,再对其背面进行光照恢复处理,用于观察采用不同封装材料时该类光伏组件的输出功率衰减情况。当以EVA胶膜作为封装材料时,在光伏组件背面观察到2种PID机理... 根据IEC 61215:2021系列标准中的测试序列,在对p型PERC双面光伏组件进行PID测试后,再对其背面进行光照恢复处理,用于观察采用不同封装材料时该类光伏组件的输出功率衰减情况。当以EVA胶膜作为封装材料时,在光伏组件背面观察到2种PID机理,分别是因减反射/钝化层的极化引起的光伏组件输出功率衰减(PID-p)和因电化学腐蚀导致的光伏组件输出功率衰减(PID-c)。测试结果表明:当p型PERC双面光伏组件采用EVA胶膜封装时,随着PID测试时间的延长,PID-c越来越严重;光照恢复处理后,PID-p造成的光伏组件输出功率衰减可以得到大幅恢复,但因PID-c导致的光伏组件输出功率衰减并未得到恢复;采用由高体积电阻率的ENGAGETM PV POE为原料生产的POE胶膜作为封装材料时,p型PERC双面光伏组件在不同测试条件下均始终保持非常低的输出功率衰减。研究结果也可进一步证实不同封装材料对光伏组件长期可靠性的影响并不会因为测试序列的更改而改变。 展开更多

关键词 p型PERC双面光伏组件 聚烯烃弹性体胶膜 电势诱导衰减 IEC 61215系列标准 长期稳定性

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滩涂光伏电站遭海水浸泡后组件失效分析

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作者 曾飞 林荣超 +5 位作者 梁广文 董双丽 吴淼 边松涛 李帅 胡振球 《建筑电气》 2021年第2期59-63,共5页

研究华北沿海地区某个受海水浸泡的滩涂光伏电站中组件失效情况,分别在电站现场和实验室进行检测,检测项目包括外观检查、电致发光(EL)、最大功率测量、绝缘测试、湿漏电流测试和电势诱导衰减(PID)试验,并对结果进行统计分析。检测结果... 研究华北沿海地区某个受海水浸泡的滩涂光伏电站中组件失效情况,分别在电站现场和实验室进行检测,检测项目包括外观检查、电致发光(EL)、最大功率测量、绝缘测试、湿漏电流测试和电势诱导衰减(PID)试验,并对结果进行统计分析。检测结果发现:海水浸泡对组件性能造成一定的不良影响,15 天海水浸泡导致部分组件出现接线盒、二极管、接头损坏、玻璃破碎等失效,湿漏电流失效风险很高,但对最大功率和绝缘电阻的影响不大;此外,该项目海水浸泡前后的组件普遍均不具备抗PID 能力。 展开更多

关键词 海水浸泡 光伏组件 外观检查 电致发光 最大功率测量 绝缘测试 湿漏电流测试 电势诱导衰减试验

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