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影响光伏组件正常工作的两个效应
2018-05-09 14:34:02   来源:光伏天地   作者:于红波采编  点击:

光伏组件在光伏发电中是最重要的设备,在日常安装和运维过程中如果出现特殊情况会造成光伏组件的热斑效应和电位诱发衰减效应(PID),为广大业主造成损失,所以我们应该在安装和日常维护电站时注意控制光伏电站避免出现这两种效应。

 

一、热斑效应

 

一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件,将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量,被遮蔽的太阳电池组件此时会发热,这就是热斑效应。

 

这种效应能严重的破坏太阳电池。有光照的太阳电池所产生的部分能量,都可能被遮蔽的电池所消耗。而造成热斑效应的,可能仅仅是一块鸟粪。

 

为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏,最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管,以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。当热斑效应严重时,旁路二极管可能会被击穿,令组件烧毁,如下图:

 

二、PID效应

 

电位诱发衰减效应是电池组件长期在高电压作用下,使玻璃、封装材料之间存在漏电流,大量电荷狙击在电池片表面,使得电池表面的钝化效果恶化,导致组件性能低于设计标准。PID现象严重时,会引起一块组件功率衰减50%以上,从而影响整个组串的功率输出。高温、高湿、高盐碱的沿海地区最易发生PID现象。

 

产生PID效应后有部分电池出现出现了高电阻造成组件PID现象的原因主要有以下三个方面:

 

一是系统设计原因:光伏电站的防雷接地是通过将方阵边缘的组件边框接地实现的,这就造成在单个组件和边框之间形成偏压,组件所处偏压越高则发生PID现象越严重。对于P型晶硅组件,通过有变压器的逆变器负极接地,消除组件边框相对于电池片的正向偏压会有效的预防PID现象的发生,但逆变器负极接地会增加相应的系统建设成本;

 

二是光伏组件原因:高温、高湿的外界环境使得电池片和接地边框之间形成漏电流,封装材料、背板、玻璃和边框之间形成了漏电流通道。通过使用改变绝缘胶膜乙烯醋酸乙烯酯(EVA)是实现组件抗PID的方式之一,在使用不同EVA封装胶膜条件下,组件的抗PID性能会存在差异。另外,光伏组件中的玻璃主要为钙钠玻璃,玻璃对光伏组件的PID现象的影响至今尚不明确;

 

三是电池片原因:电池片方块电阻的均匀性、减反射层的厚度和折射率等对PID性能都有着不同的影响。上述引起PID现象的三方面中,由在光伏系统中的组件边框与组件内部的电势差而引起的组件PID现象被行业所公认,但在组件和电池片两个方面组件产生PID现象的机理尚不明确,相应的进一步提升组件的抗PID性能的措施仍不清楚。

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