在PID預(yù)防及恢復(fù)中,存在于晶體硅光伏組件中的電路與其接地金屬邊框之間的高電壓,會(huì)造成組件的光伏性能的持續(xù)衰減。造成此類衰減的機(jī)理是多方面的,例如在高電壓的作用下,組件電池的封裝材料和組件上表面層及下表面層的材料中出現(xiàn)的離子遷移現(xiàn)象;電池中出現(xiàn)的熱載流子現(xiàn)象;電荷的載分配削減了電池的活性層;相關(guān)的電路被腐蝕等等。這些引起衰減的機(jī)理被稱之為電位誘發(fā)衰減、極性化、電解腐蝕和電化學(xué)腐蝕。環(huán)境原理大多數(shù)比較容易在潮濕的條件下發(fā)生,且其活躍程度與潮濕程度相關(guān);同時(shí)組件表面被導(dǎo)電性、酸性、堿性以及帶有離子的物體的污染程度,也與衰減現(xiàn)象發(fā)生有關(guān)的。在PID預(yù)防及恢復(fù)中,組件廠家從材料、結(jié)構(gòu)等方面做了大量的工作并取得了一定的進(jìn)展。浙江光伏組件PID預(yù)防及恢復(fù)可靠性
在PID預(yù)防及恢復(fù)中,因?yàn)殡姵仄偷孛嬷g還隔著EVA和玻璃。一般情況下這兩種材料是不導(dǎo)電的(或者其導(dǎo)電性非常差),但電池片電壓較高時(shí),也會(huì)有很小的電流從電池流向地面,其大小在微安量級(jí);封裝材料流向地面的漏電流形成后,在電池減反膜(ARC)表面(如圖一中2所示)留下了負(fù)離子(也可以看成一定數(shù)量的電子從地面流到電池的減反膜表面),造成了負(fù)電荷的積累;負(fù)電荷積累之后,將會(huì)吸引pn結(jié)中的一部分空穴(帶正電)。根據(jù)光伏效應(yīng)的原理,空穴應(yīng)該流向電池的p區(qū)(正極),因此部分空穴被吸引后,電池將不能達(dá)到設(shè)計(jì)的功率輸出,太陽(yáng)電池的填充因子(FF)、短路電流(Isc)和開(kāi)路電壓(Voc)降低,組件性能低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值。浙江光伏電站PID預(yù)防及恢復(fù)代理商PID預(yù)防及恢復(fù)中的PID就是潛在電勢(shì)誘導(dǎo)衰減。
為了抑制PID效應(yīng),組件廠家從材料、結(jié)構(gòu)等方面做了大量的工作并取得了一定的進(jìn)展;如可采用抗PID材料、防PID電池和封裝技術(shù)等。采用非乙烯—醋酸乙烯共聚物的封裝材料、采用無(wú)邊框組件或雙玻組件等,都可以在一定程度上減少PID效應(yīng)。實(shí)踐中,PID問(wèn)題的防治更多的是從逆變器端進(jìn)行。從逆變器角度可采用以下方案:負(fù)極直接接地方案,將光伏組件或逆變器的負(fù)極通過(guò)電阻或保險(xiǎn)絲直接接地,使電池板負(fù)極對(duì)大地的電壓與接地金屬邊框保持在等電位,消除負(fù)偏壓,該方案多用于集中式逆變器,負(fù)極虛擬接地方案,逆變電路原理圖,據(jù)此可得交流中性點(diǎn)N電位UN比直流側(cè)負(fù)極電壓U-高2Ud/3,利用模擬中性點(diǎn)裝置和電壓調(diào)整裝置,等效將UN抬升,使得U-大于0,消除負(fù)偏壓。
在PID預(yù)防及恢復(fù)中,電池組件在封裝的層壓過(guò)程分為5層。從外到內(nèi)為:玻璃、EVA、電池片、EVA、背板。由于EVA材料不可能做到100%的絕緣,特別是在潮濕環(huán)境下水氣通過(guò)作為封邊用途的硅膠或背板進(jìn)入組件內(nèi)部。EVA的酯鍵在遇到水后按下面的過(guò)程發(fā)生分解,產(chǎn)生可以自由移動(dòng)的醋酸。醋酸和玻璃表面堿反應(yīng)后,產(chǎn)生了鈉離子。鈉離子在外加電場(chǎng)的作用下向電池片表面移動(dòng)并富集到減反層而導(dǎo)致PID現(xiàn)象的產(chǎn)生。已經(jīng)衰減的電池組件在100℃左右的溫度下烘干100小時(shí)以后,由PID引起的衰減現(xiàn)象消失了。從而得到一個(gè)結(jié)論:某些引起PID衰減的過(guò)程是可逆的。當(dāng)然在實(shí)際工程中,高溫加熱組件的這種方式不現(xiàn)實(shí),不可能大規(guī)模應(yīng)用。PID預(yù)防及恢復(fù)措施,其主要就是采用微型逆變器。在PID預(yù)防及恢復(fù)中,分?jǐn)嗥骷?fù)責(zé)在故障電流出現(xiàn)時(shí),分?jǐn)嘭?fù)極接地電路。
在PID預(yù)防及恢復(fù)中,PVOB的中心器件是CPU控制單元和電源模塊,其它各模塊輔助PVOM模塊實(shí)現(xiàn)其既定功能。CPU控制單元通過(guò)對(duì)PV+、PV-、LN、FE等信號(hào)的采集及對(duì)模式選擇模塊信號(hào)的分析,進(jìn)行狀態(tài)和模式判斷,以確定系統(tǒng)控制操作的項(xiàng)目類型;CPU控制單元同時(shí)可以控制400V-1000V電壓源模塊的輸出,以完成設(shè)備的中心偏壓供電功能??刂撇糠质荘VOB的中心控制單元,它通過(guò)CPU控制單元對(duì)輸入信號(hào)PV+、PV-、LN、FE等進(jìn)行采集,并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,已確認(rèn)PV偏壓的輸出模式、開(kāi)始時(shí)間、電壓大小和結(jié)束時(shí)間等,并且可以根據(jù)各種信息進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)和告警判斷,并輸出相應(yīng)的狀態(tài)信息。在PID預(yù)防及恢復(fù)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。浙江光伏電站PID預(yù)防及恢復(fù)代理商
在能源危機(jī)形式不斷嚴(yán)峻的形勢(shì)下,可再生能源和綠色新能源的應(yīng)用越來(lái)越引起人們的重視。浙江光伏組件PID預(yù)防及恢復(fù)可靠性
在PID預(yù)防及恢復(fù)中,電池組件在封裝的層壓過(guò)程分為5層。從外到內(nèi)為:玻璃、EVA、電池片、EVA、背板。因?yàn)镋VA材料不可能做到100%的絕緣,特別是在潮濕環(huán)境下水氣通過(guò)作為封邊用途的硅膠或背板進(jìn)入組件內(nèi)部。EVA的酯鍵在遇到水后按下面的過(guò)程發(fā)生分解,產(chǎn)生可以自由移動(dòng)的醋酸。醋酸和玻璃表面堿反應(yīng)后,產(chǎn)生了鈉離子。鈉離子在外加電場(chǎng)的作用下向電池片表面移動(dòng)并富集到減反層而導(dǎo)致PID現(xiàn)象的產(chǎn)生。已經(jīng)衰減的電池組件在100℃左右的溫度下烘干100小時(shí)以后,由PID引起的衰減現(xiàn)象消失了。從而得到一個(gè)結(jié)論:某些引起PID衰減的過(guò)程是可逆的。當(dāng)然在實(shí)際工程中,高溫加熱組件的這種方式不現(xiàn)實(shí),不可能大規(guī)模應(yīng)用。浙江光伏組件PID預(yù)防及恢復(fù)可靠性
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