光伏组件PID与LID效应详解

光伏组件PID与LID效应详解

前言

大家好，云智能知识分享，什么是光伏组件PID与LID效应？下面我们一起来看下有哪些知识点？

什么是光伏组件PID现象？

光伏组件PID（Potential Induced Degradation）现象，又称“电势诱导衰减”，是指光伏组件受到外在因素诱导而产生的功率衰减现象。一般是电池组件的封装材料和其上表面及下表面的材料，电池片与其接地金属边框之间的高电压作用下出现离子迁移，而造成组件性能衰减的现象。

2005年美国SunPower公司首次发现并提出PID效应，组件长期在高电压工作，在盖板玻璃、封装材料、边框之间存在漏电流，大量电荷聚集在电池片表面，使得电池片表面的钝化效果恶化，导致填充因子、短路电流、开路电压降低，使组件性能低于设计标准，但此衰减是可逆的。

PID现象的产生有多种原因：

第一种原因是原PN结电场情况改变，或存在其他电流通道，导致实际流过PN结的光生电流减小。

第二种原因是器件受到离子迁移的影响，材料性能发生了不可恢复的变化。例如，在受到负偏压时，阳极离子（如Na离子）可能流入电池片，降低电池的并联电阻，形成内部的导电通道，降低组件的电流输出。

第三种原因是光伏组件边缘部分的密封性处理不当，导致水气进入，EVA层水解生成醋酸，醋酸与玻璃中的Na反应生成自由移动的Na离子，这些离子与电池片表面的银栅线反应，腐蚀电池栅线，导致串联电阻升高，使得组件性能衰减。这种衰减通常是不可恢复的。

为应对PID现象，制造商在生产工艺上进行改进，如使用抗PID电池、增加组件复合材料的体积电阻率、降低材料的水气透过率、光伏系统负极接地等。同时，也有专门的测试方法和加速老化实验来诊断和评估PID现象的发生情况，以便采取相应的措施来减轻或防止其影响。

PID电气性解决方案主要有组件负极直接接地方案、集中式逆变器负极虚拟接地方案、组串式逆变器并联后负极虚拟接地方案、增加PID效应恢复装置方案等方法。

什么是光伏组件LID效应？

LID是光伏组件一个可靠性参数。LID全称为光致衰减(Light Induced Degradation)，LID一般主要有三类：硼氧复合体光衰BO-LID、高温引起的辅助衰减LeTID、紫外光引起的表面钝化衰减UVID

通常我们所说的光衰是指硼氧复合体光衰（BO-LID），BO-LID也是被认为是晶体硅电池初始光衰的主要因素，一般发生在P型掺硼硅片制作的电池产品中，但在近年来研究发现，P型掺镓硅片也有BO-LID现象。

通常情况下，只要光伏组件暴露在阳光下就会发生LID，在短时间（几天或几周）内就能达到饱和衰减。BO-LID可通过改变掺杂剂(如掺Ga)或钝化技术解决。

光热致衰减LeTID是晶体硅电池在较高温度和光照条件下面临的一种衰减模式，在P型单多晶电池和N型电池中都会发生，特点是缓慢衰减和恢复，长达几年时间。多晶乃至N型都受到LeTID影响，高温会加速LeTID衰减。

由于LeTID组件容易受环境温度影响，因此对于光伏电站建设，需要根据当地的气候环境进行选型，对于炎热地区，最好使用具有第三方认证的抗LeTID组件。