浅析光伏发电中的潜在电势诱导衰减现象

潜在电势诱导衰减现象（PotentialInduced Degradation），简称PID，是组件长期在高电压作用下使得玻璃、封装材料之间存在漏电流，大量的电荷聚集在电池表面，让得电池表面钝化效果恶化，最终导致FF、Isc、Voc降低，使组件性能低于设计标准。

PID的真正原因到目前为止还没有明确的定论，但各个光伏电池组件厂和研究机构的数据表明：PID与电池、玻璃、胶膜、温度、湿度和电压有关。

一、近些年发生的PID事件

2005年，美国SunPower公司发现太阳电池表面会出现“表面极化”现象，它发生在SunPower的背极接触高效电池片A-330上(N型电池片) 。如果在组件上施加相对于地面的正向电压，漏电流会立即从电池流向地面，电池的表面会随着时间累积负电荷，这些电荷会将正电荷吸引到电池表面，形成复合中心，组件性能降低。

相反，当组件上施加负电压时，极化现象也相应改变，这种情况下组件的性能不会有影响。

2008年，Evergreen报道了PID出现在高负偏压下的正面连接P型电池组件中。

2010年，NREL和Solon证实无论光伏组件采用何种技术的P型晶硅电池片，组件在负偏压下都有PID的风险。

二、PID现象的特征

1、PID现象产生的根本条件是光照和组件表面潮湿，多发生在有露水或者有雾的清晨或者白天雨后。

2、组件的负偏压越大时，PID现象越严重，功率和填充因子有明显下降。

3、PID现象是可以恢复的，组件表面干燥后，现象消失，不会造成永久损伤。

三、影响PID现象的因素

1、系统阵列安装方面影响因素

组件阵列的组件其边框通常是接地的，造成在单个组件和边框之间形成偏压，决定单个组件的偏压的大小主要因素是：

(1)逆变器的类型和接地方式

(2)组件在阵列中的位置

(3)组件串接的数量

与逆变器输入端相邻的组件电路通常承受着实际的最大系统电压——

逆变器和阵列的负极输出端接地可有效预防PID现象——

组件阵列中不同接地方式下各位置组件的偏压情况：

接地方式和组件在阵列中的位置决定了电池片和组件是受到正偏压还是负偏压，负偏压下越靠近逆变器输出端的组件负偏压越大，PID现象也越明显。而处在正偏压下的组件，PID现象不明显。

原文始发于微信公众号（光伏产业通）：浅析光伏发电中的潜在电势诱导衰减现象