光伏组件的潜在诱导衰减(PID) 会减少光伏发电系统对【duì】外【wài】输出的电能，严重情况下会使光伏发电系统瘫痪，几乎无法【fǎ】对外输出电能。在【zài】温度【dù】为85 ℃和【hé】85% 湿度的条【tiáo】件下，对【duì】单块光伏组件进【jìn】行潜在【zài】诱导衰减效应的模拟测试，即组【zǔ】件的铝边框和输出端产生1000 V 的【de】电势【shì】差，每隔6 h 测试组件【jiàn】的电致发【fā】光(EL) 和【hé】I-V 性能，老化时间持续了48 h。结果表明：该【gāi】效应会使组件【jiàn】产生漏【lòu】电【diàn】，漏【lòu】电程度随【suí】着实验持续的【de】时【shí】间而变得【dé】严重。运用电容器原【yuán】理去【qù】解释潜在诱导衰【shuāi】减产生的物理机【jī】制，前板采用亚【yà】克力板去制作新【xīn】的光伏组【zǔ】件，能使组【zǔ】件【jiàn】的功率衰减【jiǎn】控制在5%以内，完全【quán】具有【yǒu】抗PID 的性能。(一【yī】)
常规组件的PID 实验
目前，大型光伏电站中的组件通常采用玻璃、双层EVA 和背板来进行【háng】封装。本【běn】次实验采【cǎi】用“双【shuāng】85”老化【huà】箱来模拟恶【è】劣的自【zì】然环境【jìng】，在组件【jiàn】的输出端和包【bāo】裹在组【zǔ】件上的【de】铝箔接上反向直流1000 V的高压，老化时间在48 h 以上【shàng】。连接示意【yì】图如图1 所【suǒ】示【shì】。
(二)抗PID 效应组件的封装
常【cháng】规组【zǔ】件中的电【diàn】池片通常在【zài】p 型硅片表面扩散三氯氧磷形【xíng】成【chéng】p-n 结，则电【diàn】池片的正表面存在大量电子，少子为空穴【xué】。当在组【zǔ】件的【de】输出端和连接电极【jí】之【zhī】间加上一【yī】个反向直流电压时，会在铝边框和电池片之间形成一个超级大【dà】电容，增大或减少极板间的距离都能【néng】消【xiāo】除电容效【xiào】应。组【zǔ】件尺寸和厚度是【shì】一定的，所以只需减少封装材料的【de】介电常数来削减电容效应【yīng】，使【shǐ】封【fēng】装好的组【zǔ】件具有能抗【kàng】击一定PID 效应【yīng】的【de】能力【lì】。
传统组【zǔ】件采用【yòng】前板玻璃【lí】、双层EVA 和后TPT 背板【bǎn】进行封装时，铝边框和电【diàn】池片之间的封装材料为【wéi】1 μm 波长所对【duì】应的介电常数为【wéi】4.1的【de】普【pǔ】通钠钙【gài】玻璃和EVA。我们采【cǎi】用新工艺【yì】在玻璃上开出【chū】电极孔，将其作为组【zǔ】件的背板【bǎn】，前板采用亚克力板，这【zhè】样做从理论【lùn】上可减弱电容效【xiào】应，从【cóng】而【ér】进一步抗击PID 效应。
组件制【zhì】作的工艺【yì】流程为：单焊、串焊、层【céng】叠、层压、切【qiē】边、装框、固化、清洗。我们【men】把制作好的组件同样【yàng】采用前【qián】面的【de】测试方【fāng】法进【jìn】行验证。图3为新制作【zuò】抗PID 效应组件的【de】实验【yàn】前和实验50 h后的EL 图。
(二)
小结
通过对常规组【zǔ】件的PID 效【xiào】应的实【shí】验，发现PID 效应可严重破坏组件的输【shū】出功率【lǜ】，且【qiě】具有雪崩式的破坏。本文通【tōng】过分析铝边框与电池片之间的【de】封装材料的电容效【xiào】应，提出了一种新的封【fēng】装方【fāng】式，可有效消除光伏【fú】组【zǔ】件【jiàn】的PID 效应。新制作抗PID 效应【yīng】的组件可【kě】减轻组件的重量，提【tí】高【gāo】组件【jiàn】的强度;并且新制作的组件前板采用【yòng】了亚【yà】克力板【bǎn】，当【dāng】温度升高【gāo】时易【yì】变形，利用该【gāi】属性可【kě】方便我【wǒ】们【men】在组件的前表【biǎo】面压印出金字【zì】塔结【jié】构，以减少入射【shè】光的反射【shè】。
