國外PID預防及恢復原理

來源: 發(fā)布時間:2022-03-11

在PID預防及恢復中,漏電流對于PID效應的驗證,由于銅箔的存在,玻璃表面的絕緣性能被銅箔破壞,覆蓋到銅箔的玻璃區(qū)域,漏電流直接通過銅箔到達鋁邊框并流出,相當于該區(qū)域的玻璃(或該區(qū)域玻璃下面的電池片)被短路了,漏電流因而較大增加,造成了電池片的PID效應。不管是不是漏電流,所有電流的大小都與該回路的電壓、電阻有關:電壓越大,漏電流越大;電阻越大,漏電流越小。因此,除了增加系統(tǒng)電壓(從500V到1000V再到1500V)會增加漏電流外,回路上的電阻也會影響漏電流的大小。影響回路電阻的因素包括封裝材料的體積電阻、玻璃的Na+離子含量、環(huán)境濕度、玻璃表面電阻、邊框密封膠的電阻、鋁邊框的體積電阻和表面電阻等。在PID預防及恢復裝置中,控制單元的輸入端與光伏發(fā)電系統(tǒng)中逆變器的通訊端相連。國外PID預防及恢復原理

在PID預防及恢復中,面積灰對光伏組件性能也有一定的影響,積累灰塵的時間越長造成的透光率衰減越大,在350~2750nm光譜范圍上衰減明顯,水平面上積累30天灰塵時玻璃的透光率平均衰減21.8%,40天時平均衰減45.5%。光伏組件蓋板表面積累的灰塵越多,組件的功率損失越大,積灰量為5.65g/m2時,功率損失達到15.2%。然后安裝角度及調節(jié)方式對光伏組件采光效率也會有一定的影響。為了全方面評估光伏組件在不同條件下的發(fā)電量,IEC(國際電工委員會)提出了新的評估發(fā)電量的標準——IEC61853,標準提出了在不同溫度、輻照度、入射角變化、光譜分布、對光伏組件性能進行測試,實際數據的測量,光伏組件在不同為的溫度、輻照度條件下,室內太陽模擬器的實測結果,觀察不同條件對光伏組件產生的影響。以及不同角度下,光伏組件的光譜響應度的變化趨勢。國外PID預防及恢復原理PID預防及恢復中的PID就是潛在電勢誘導衰減。

在PID預防及恢復中,目前除非對組件進行PID測試,尚無直接的測試方法可以判斷哪種EVA可以減小PID效應;在日夜交替的循環(huán)的溫度變化下(逐漸結晶而使透明度緩慢下降),透光率是否還能長期保持尚無實驗數據的支持;吸熱,在光伏組件的使用溫度范圍中有部分分子熔融或移動。PID測試有兩種加速老化的方式,在特定的溫度、濕度下,在組件玻璃表面覆蓋鋁箔、銅箔或者濕布,在組件的輸出端和表面覆蓋物之間施加電壓一定的時間。在85%濕度,85攝氏度或者是60攝氏度,或85攝氏度的環(huán)境下,將-1000V直流電施加在組件輸出端和鋁框上九十六個小時。

對于PID預防及恢復,可以從三個方面進行預防,分別是系統(tǒng)、組件和電池。可以采用串聯組件的負極接地或是在晚間對組件和大地之間施加正電壓。另一個可能的情況是,隨著微逆變器的使用,系統(tǒng)電壓降低,產生的PID效應也許可以忽略不計。由于濕度是PID現象產生的因素之一,所以封裝的方式也非常關鍵。優(yōu)化EVA生產工藝、篩選原料和優(yōu)化原料的配比,可以提高EVA膠膜對組件抗PID的效果。電池本身毋庸置疑是比較重要的抵抗PID的關鍵因素,可以考慮改變發(fā)射極和SiN減反層,但兩個改進都帶來發(fā)電效率的變化和額外設備的增加。在PID預防及恢復中,分斷器件負責在故障電流出現時,分斷負極接地電路。

在PID預防及恢復中,光伏組件并網后,出現電池串中性點接地的現象。越靠近負極,電池片內部對地負電壓越高。越靠近正極,電池片內部對地正電壓越高。當電池片對地呈負電壓時,封裝材料中的正離子就會聚集到電池片表面。高溫、高濕條件加速離子遷移。對于P型硅電池片,表面負離子的聚集通常會影響到PN結的電荷分布,從而影響到電池片對外輸出電子,造成組件功率的降低。產生PID后,組件功率有可能衰減50%以上。PID現象是一種可逆的表面極化現象,即出現PID現象的組件在使用EL檢測設備測試時會發(fā)現電池片發(fā)黑,功率大幅下降。但通過一定試驗方法可將組件功率基本恢復至之前功率值。在PID預防及恢復裝置中,控制單元用于采集光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏陣列的負極對大地電壓。安徽太陽能板PID預防及恢復產品

在PID預防及恢復中,可分別從電池、組件和系統(tǒng)端減弱或避免PID。國外PID預防及恢復原理

PID預防及恢復措施,主要就是采用微型逆變器:系統(tǒng)電壓降低,且每臺隔離型微逆直流負端可以接地,產生的PID效應應該可以降低甚至忽略不計;含Si多的減反層比含N多的減反層更可以抵抗PID現象。改變折射率成為抗PID的手段之一,但改變電池減反層的折射率會改變電池生產成本和電池的發(fā)電效率,在不提高成本并且基本不改變效率的情況下做到抗PID對電池廠是一個非常大的難度。在組件中替換玻璃(降低Na+),但成本太高幾乎不可行。替換EVA,但新材料帶來成本提高和使用中的持續(xù)風險。PID預防及恢復措施在目前的光伏組件應用中是很常見的,因為PID現象嚴重時,會引起一塊組件功率衰減50%以上,從而影響整個組串的功率輸出。高溫、高濕、高鹽堿的沿海地區(qū)比較容易發(fā)生PID現象。國外PID預防及恢復原理

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