Quyosh panelining PIDga qarshi ta'siri qanday?
1.PID effekti
PIDning to'liq nomi: Potentsial induced degradatsiya, ya'ni potentsial induktsiya degradatsiyasi.
PID effekti birinchi marta 2005 yilda Amerikaning SunPower kompaniyasi tomonidan kashf etilgan va taklif qilingan. Bu komponentlarning yuqori kuchlanishdagi uzoq muddatli ishlashi, qopqoq oynasi, qadoqlash materiallari va ramkalar o'rtasida oqish oqimining mavjudligi va a. hujayra yuzasida katta miqdordagi zaryad, bu hujayra yuzasida passivatsiya ta'sirini yomonlashtiradi, bu to'ldirish omili, qisqa tutashuv oqimi va ochiq tutashuv kuchlanishining pasayishiga olib keladi, bu esa komponentning ishlashini dizayndan pastroq qiladi standart. Zaiflash darajasi 50% ga yetishi mumkin, ammo bu zaiflashuv teskari.
2. PID effektining mexanizmi
① Yuqori kuchlanish effekti
Fotovoltaik tizimlarning keng miqyosda qo'llanilishi tizimning yuqori va yuqori kuchlanishiga olib keldi. Batareya modullari ko'pincha inverterning MPPT ish kuchlanishiga erishish uchun bir nechta modullarni ketma-ket ulashni talab qiladi, bu juda yuqori ochiq elektron kuchlanish va ish kuchlanishiga olib keladi.
Misol tariqasida STC muhitida 450 Vt quvvatga ega 72-hujayrali batareya modulini oladigan bo'lsak, 20-torli batareya modulining ochiq tutashuv kuchlanishi 1000V va ish kuchlanishi 800V ga teng. Fotovoltaik elektr stantsiyalari chaqmoqlardan himoya qilish va topraklama loyihalari bilan jihozlangan bo'lishi kerakligi sababli, umumiy komponentlarning alyuminiy qotishma ramkalari erga ulangan bo'lishi kerak va batareya xujayralari va alyuminiy ramka o'rtasida deyarli 1000V doimiy yuqori kuchlanish hosil bo'ladi, bu esa kontaktlarning zanglashiga olib kelishi va metall topraklama ramkasi o'rtasidagi kuchlanish.
② Ion migratsiyasi
Batareya modulining qadoqlash materiali va uning yuqori va pastki yuzalarida joylashgan materiallar va batareya xujayrasi va uning tuproqli metall ramkasi o'rtasida yuqori kuchlanish ostida ion migratsiyasi sodir bo'ladi, bu esa komponentning ishlashining pasayishiga olib keladi.
Quyosh batareyasi yuqori salbiy kuchlanish bilan polarizatsiyalanganda, batareyaning o'zi va modul ramkasi o'rtasida tegishli kuchlanish farqi mavjud. Bu nol potentsialda, chunki ko'pincha u erga ulangan, shuning uchun quyosh batareyasi va ramka o'rtasidagi juda qisqa masofa va muhrlangan materialdagi mumkin bo'lgan aralashmalar tufayli hujayra va ramka o'rtasida oqim hosil bo'lishi mumkin. butun fotovoltaik modul uchun oqim oqish.
3. PID effektining sabablari
① Quyosh paneliga suv bug'lari kiradi
Suv bug'lari quyosh panellarida PID ta'siriga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Harorat ko'tarilgach, havodagi suv bug'lari kondensatsiyalana boshlaydi va quyosh paneli yuzasida to'planadi. Vaqt o'tishi bilan bu kondensatsiya quyosh paneli ichida namlikning to'planishiga olib kelishi mumkin, bu esa muammolarni keltirib chiqarishi mumkin.
Quyosh paneliga kiradigan suv bug'lari quyosh batareyalari va quyosh panelining boshqa komponentlari bilan yopiq elektr zanjirini yaratishi mumkin. Bu quyosh panelini kerak bo'lgandan ko'ra yomonroq ishlashiga olib kelishi mumkin bo'lgan elektr oqimiga olib keladi.
② EVA gidroliz
PID ta'sirining ikkinchi asosiy sababi etilen vinil asetat (EVA) kapsulant materialining gidrolizidir. EVA quyosh panellarini ishlab chiqarishda keng qo'llaniladigan kapsulant materialdir. Yuqori namlik va harorat ta'sirida EVA sirka kislotasini (sirka) hosil qilishga moyil bo'ladi.
EVA gidrolizi natijasida hosil bo'lgan sirka kislotasi quyosh panelining metall komponentlari bilan o'zaro ta'sir qiladi va oqim oqimi uchun yo'l yaratadi. Ushbu oqimning oqimi quvvat chiqishining yo'qolishiga olib keladi.
③ Shisha yuzasida kimyoviy reaksiyalar
PID ta'sirining uchinchi sababi - sirka kislotasi va quyosh panelining shisha yuzasi o'rtasidagi kimyoviy reaktsiya. Sirka kislotasi va shisha yuzasi birikmasi natriy asetat hosil qiladi. Natriy asetat elektr tokini o'tkaza oladigan elektrolit eritmasidir. Elektr energiyasining bu oqimi quvvat ishlab chiqarishning yo'qolishiga olib keladi.
④ Elektr maydonida harakatlanuvchi natriy ionlari
PID ta'sirining to'rtinchi sababi natriy ionlarining elektr maydonidagi harakatidir. Natriy shishadagi eng harakatchan ion bo'lib, u quyosh paneli ichiga kirganda, quyosh xujayralari bilan reaksiyaga kirishib, yopiq zanjir hosil qiladi.
Quyosh panellari yuqori kuchlanish farqiga duchor bo'lganda, natriy ionlari quyosh paneli ichida ko'chib, yuqori elektr potentsialli hududlarni yaratishi mumkin. Elektr energiyasining bu oqimi quvvatni yo'qotishiga olib keladi.
4. PID test usuli
Muayyan bir qator standartlar mavjud - IEC 62804 Fotovoltaik (PV) modullar: Potentsial induktsiyalangan buzilishlarni aniqlash uchun sinov usuli. IEC 62084 ga muvofiq potentsial degradatsiyani aniqlash uchun sinov shartlari quyidagilardir:
60 daraja havo harorati
85% nisbiy namlik
+1000V, -1000V, +1500V yoki -1500V kuchlanish yoʻnalishi (PV modulining xususiyatlariga qarab)
Umumiy test vaqti 96 soat
O'tish mezonlari asosan sinov oxirida o'lchangan quvvatning pasayishi bilan bog'liq. Agar u 5% dan oshmasa, testdan o'tadi. Shuning uchun, bu test PID sodir bo'lmasligini yoki modulning PIDsiz ekanligini ta'minlamaydi. IEC 62804 sertifikatida quvvati pastroq bo'lgan PV modullari PID ta'siriga eng chidamli bo'lishi mumkin. Hozirgi vaqtda ba'zi ishlab chiqaruvchilar sertifikatlash muddatini (600 soatgacha) uzaytiradilar va bu turdagi sinov PID ta'siriga chidamli mahsulotlar uchun ishonchli hisoblanadi.
5. PID effektining yechimlari
P-tipli kristalli silikon modullarning PID effekti (odatiy ASF xujayralari, PERC xujayralari)
Elektr stantsiyalarining haqiqiy ishlashida PID zaiflashuvi odatiy kristalli silikon modullarda ramkalar (soda-ohak oynasi, EVA plyonkasi) bilan keng tarqalgan. Shahar tizimidagi kuchlanish qanchalik baland bo'lsa, namlik qanchalik ko'p bo'lsa va harorat qanchalik baland bo'lsa, PID zaiflashuvi qanchalik jiddiy bo'ladi. P-tipli kristalli silikon modullarning PID ta'sirini quyidagi usullar bilan kamaytirish mumkin:
A. Na+ va Ca+2 ionlarini olib tashlash uchun sodali ohak oynasi oʻrniga kvarts oynasidan foydalaning;
B. Ramkani erga ulashdan qochish uchun ikki oynali ramkasiz modullardan foydalaning;
C. Kompozit ramkalardan foydalaning (neylon, poliuretan materiallari va boshqalar);
EVA ni yaxshilash yoki hujayra yuzasida nitrid plyonkasi zichligini oshirish;
② N-tipli kristalli silikon modullarning PID effekti (TOPCon xujayralari)
N-tipli kristalli kremniy modullarining PID ta'siri endi ko'chib yuruvchi ionlar (Na+, Ca+2) bilan emas, balki batareya va modul ramkasi o'rtasidagi potentsial farqdan kelib chiqqan passivatsiya qatlamining dielektrik polarizatsiyasi bilan bog'liq. Shu sababli, N-tipli kristalli silikon modullarning PID ta'sirini yuqori o'tkazuvchanlik va past dielektrik o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan passivatsiya qatlamini kiritish orqali oldini olish mumkin.
③ HJT batareya komponentlarining PID effekti
HJT batareyasining tuzilishi PERC va TOPCondan butunlay farq qiladi. Passivatsiya qatlami SiN4 o'rniga shaffof oksidli o'tkazuvchan plyonkadan (TCO) foydalanadi. Yuqori kuchlanishli egilish sharoitida to'plangan zaryad uchun izolyatsion qatlam yo'q, shuning uchun PID hodisasi sodir bo'lmaydi. Shuning uchun HJT batareyasi PID ga qarshilik ko'rsatish imkoniyatiga ega.