光伏组件的潜在诱导衰减(PID) 会减少光伏发电系统对外【wài】输出的电能，严重【chóng】情况下【xià】会使光伏【fú】发电系统瘫【tān】痪，几乎无法【fǎ】对外输出电能。在温度【dù】为85 ℃和85% 湿度的条件下，对单块光伏组件【jiàn】进行潜在诱导衰减效【xiào】应的【de】模拟测【cè】试，即组【zǔ】件的铝边框【kuàng】和输出端产生1000 V 的电【diàn】势差，每【měi】隔6 h 测试组件的电致发光(EL) 和I-V 性能，老化时间【jiān】持续了【le】48 h。结果表【biǎo】明：该效应会使组件产生漏【lòu】电【diàn】，漏电程【chéng】度随着实验持续的时间而【ér】变得严【yán】重。运用电容器原理去解释潜在诱导【dǎo】衰减【jiǎn】产【chǎn】生的物【wù】理机制，前板采【cǎi】用亚克力板去【qù】制作【zuò】新的光【guāng】伏组件，能使组件的【de】功率衰减控制在5%以内，完【wán】全具【jù】有【yǒu】抗PID 的性能。(一)
常规组件的PID 实验
目前，大型光伏电站中【zhōng】的组件通常采【cǎi】用玻璃、双【shuāng】层EVA 和【hé】背板来进行封装。本次实验采用“双85”老化箱来模【mó】拟【nǐ】恶劣的【de】自然环境，在【zài】组件的输【shū】出端和【hé】包裹在组件【jiàn】上的铝箔【bó】接【jiē】上反向直流1000 V的高压，老化【huà】时间在48 h 以上。连接示意图如图1 所示。
(二)抗PID 效应组件的封装
常规组件中的电池片通常在【zài】p 型硅【guī】片表面【miàn】扩散三【sān】氯氧磷形成p-n 结，则电池【chí】片【piàn】的正表【biǎo】面存在大量电子，少子【zǐ】为空穴【xué】。当在【zài】组件【jiàn】的输出端和【hé】连【lián】接电极之间【jiān】加【jiā】上【shàng】一个反向直【zhí】流电压时，会在铝边【biān】框和电池片之间形成一个超级大电容，增大或减少极板间的距离都能消【xiāo】除【chú】电容【róng】效应。组件尺寸和【hé】厚度【dù】是一定的，所以【yǐ】只需【xū】减少封装材料的介电常数来【lái】削减【jiǎn】电容效应，使封【fēng】装好的组件具有能【néng】抗击一定PID 效【xiào】应的【de】能力【lì】。
传统【tǒng】组件采用前板玻【bō】璃、双层【céng】EVA 和后TPT 背板进行封装【zhuāng】时，铝边框和电池【chí】片之【zhī】间的封装材料为1 μm 波长所对【duì】应的介【jiè】电【diàn】常【cháng】数为4.1的普通【tōng】钠钙玻璃和EVA。我们【men】采【cǎi】用【yòng】新工【gōng】艺在玻璃上开出电极【jí】孔，将其作为组件的背板，前板采【cǎi】用亚克力板，这【zhè】样【yàng】做从理论上可减弱电容效应【yīng】，从而进一步抗击PID 效应。
组件制作的工艺流程为：单焊、串【chuàn】焊【hàn】、层【céng】叠、层【céng】压、切边、装框、固【gù】化、清洗。我们把【bǎ】制【zhì】作好的组件同样采用前面的【de】测试方【fāng】法进行【háng】验证【zhèng】。图3为新制作抗PID 效应组件的实验前和实【shí】验【yàn】50 h后的EL 图【tú】。
(二)
小结
通过对常规组【zǔ】件的PID 效应的实验，发现PID 效应可严重破坏组件的输出功率【lǜ】，且具有【yǒu】雪【xuě】崩式的破坏。本文通【tōng】过【guò】分【fèn】析铝边【biān】框与电池片之【zhī】间【jiān】的封【fēng】装材料的电容效应，提出了一种新【xīn】的封装方式【shì】，可有效消【xiāo】除光【guāng】伏组件的PID 效【xiào】应。新制作抗PID 效应的组件可【kě】减轻组件的重【chóng】量，提高【gāo】组件的强度【dù】;并且新【xīn】制【zhì】作的组件前板采用了亚克力【lì】板，当【dāng】温度【dù】升高时易【yì】变形，利用该【gāi】属性可【kě】方便【biàn】我【wǒ】们在组【zǔ】件的前表面压印出【chū】金字塔结构，以减少入射光的反射。
