光伏电站组件抗PID效应恢复效果分析

由于环境差异和制造工艺等原因,光伏组件使用过程中出现一系列影响发电效率的问题。作为引起组件功率衰减的众多原因之一,PID(电势诱导衰减)现象引起了广泛的关注。文中介绍了光伏组件PID效应的产生机理,并结合某沿海光伏电站PID效应实际处理情况,通过数据对比,分析逆变器负极接地和更换严重PID效应组件后的恢复效果情况。     

典型气候区光伏组件PID检测方法研究

以我国几个典型区域的气候条件情况和在此气候条件下光伏组件出现PID效应现象为基础,研究了在不同实验室温度、相对湿度、电压、时间等测试条件下,不同抗PID等级光伏组件的微观结构和发电性能的变化。通过对典型气候区域环境温度和相对湿度的对比分析,结合光伏电站运行电压和时间两个导致光伏组件PID效应的关键因素,得到了光伏组件在典型气候区PID效应的实验室模拟检测方法,即模拟湿热气候环境温度和相对湿度、组件运行电压和运行时间分别为85℃和85%,-1 000 V和96 h;亚湿热气候为60℃和85%,-1 000 V和96 h;暖温气候为60℃和60%,-1 000 V和96 h,合格判据均为最大功率衰减不超过0.8%。     

封装胶膜的体积电阻率对光伏组件抗PID性能的影响研究

为分析不同体积电阻率的封装胶膜对光伏组件漏电流及抗PID性能的影响,首先挑选了不同分子结构的封装胶膜,测试其体积电阻率;再分别采用不同类型的封装胶膜封装成光伏组件,通过实验设备模拟户外高温高湿恶劣环境,对比了不同类型封装胶膜封装的光伏组件的漏电流及抗PID性能差异。研究结果表明：在相同实验条件(实验箱中环境温度85℃、相对湿度85%,外接-1000 V直流电源,测试时间96 h)下,采用不同分子结构封装胶膜封装的光伏组件表现出不同的抗PID性能;封装胶膜的体积电阻率越高,水蒸气透过率越低,对应的光伏组件的漏电流绝对值越低,光伏组件的抗PID性能越好;光伏组件应用于高温高湿环境中时应优先选择共聚烯烃(POE)封装胶膜。     

解决光伏电站组件的抗潜在电势诱导衰减效应的方法

针对光伏电站组件特有的潜在电势诱导衰减(PID)效应,从光伏电站电气和环境诱因等方面介绍了组件功率衰减的机理,研究了组件PID的再恢复效应和方法。在此基础上,开发了一种适合用于集中式光伏电站的抗PID专用设备,可用于已建成电站的系统升级和改造,使组件在现场实现性能恢复,避免再次衰减,介绍了设备的技术指标、电路结构。实验结果证明,该设备具有良好的实用性和可靠性。     

1500V光伏系统PID效应解决方案探讨

光伏组件PID效应导致光伏组件出现功率衰减的现象,使光伏电站的发电量下降,收益减少,影响了光伏电站的进一步推广。1500 V光伏系统由于光伏组件的直流电压进一步升高,使其PID效应较1000V系统更为突出。本文从光伏组件PID效应的起因进行分析,对国内外主流的PID效应解决方案的特点进行了分析对比,并在此基础上提出一种适合于1500 V光伏系统的PID效应解决方案。     

基于不同胶膜封装的n型双玻TOPCon光伏组件的可靠性研究

胶膜是光伏组件封装时的关键材料,其性能的优劣将直接影响光伏组件输出功率的大小和使用寿命。采用两种不同的胶膜封装n型TOPCon光伏组件,并通过湿热、热循环、电势诱导衰减(PID)测试,研究两种胶膜封装的光伏组件的电性能和可靠性。实验结果表明：正、背面均采用聚烯烃弹性体(POE)胶膜的光伏组件较正面POE胶膜+背面聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜的光伏组件最大功率高2.2 W,光电转换效率高0.08%;正、背面均采用POE胶膜的光伏组件在经过湿热、PID测试后输出功率衰减也低于正面POE胶膜+背面EVA胶膜的光伏组件。POE胶膜可在一定程度上降低出现PID现象的风险,在很大程度上延长光伏组件的使用寿命,因此越来越多的双玻光伏组件开始使用POE胶膜。     

浅析p型PERC双面双玻光伏组件PID现象

通过在"双85"测试条件下对光伏组件分别施加±1500 V电压,分析p型PERC双面双玻光伏组件的PID现象,发现p型PERC双面双玻光伏组件在负偏压下更易发生PID现象,且背面PID现象较严重。     

光伏组件功率衰减影响因素研究进展

文中从光致衰减、封装材料老化衰减、PID电势诱导能衰减三个方面对光伏组件功率衰减的影响因素及其解决措施的研究成果进行梳理和评价,以期为光伏组件功率衰减失效研究提供借鉴和参考。     

晶体硅光伏组件的全寿命周期介绍(2)

正3.6光伏发电系统性能稳定、可靠,使用寿命长目前世界上普遍认为晶体硅光伏组件的平均寿命是25～30年。这里所说的组件25年寿命期是指组件的功率质保期,即25年后组件的功率不低于初始功率的80%,而不是指组件完全不发电或很少发电。实际上光伏组件效率衰减是一个缓慢的过程,因此光伏组件完全可以在30年甚至更长时间内为人类持续提供清洁电力。3.7光伏发电为局地微气候环境改善带来正能量     

光伏组件热斑案例失效分析与影响因素研究

通过调研实际运行光伏电站中光伏组件热斑失效数据,定义典型热斑类别,分析电池间显著温差、电池串失效、玻璃与电池碎裂等不同热斑类型的产生原因与机理。在此基础上选择不同漏电流与缺陷类型的太阳电池,封装成特定组件,实验测试并分析电池漏电流随温度的变化趋势,以及漏电流分布与电池热斑温度的相关性。并设计光伏系统模拟太阳电池失配情况,进行热斑试验,验证热斑对组件电性能输出的影响,并分析最严重热斑产生条件。     

光照恢复处理对采用不同封装材料的p型PERC双面光伏组件PID的影响

根据IEC 61215:2021系列标准中的测试序列,在对p型PERC双面光伏组件进行PID测试后,再对其背面进行光照恢复处理,用于观察采用不同封装材料时该类光伏组件的输出功率衰减情况.当以EVA胶膜作为封装材料时,在光伏组件背面观察到2种PID机理,分别是因减反射/钝化层的极化引起的光伏组件输出功率衰减(PID-p)...     

晶体硅光伏组件抗PID机理研究

从封装材料和电池片两方面对引发晶体硅光伏组件的电位诱发衰减现象的主要因素进行研究,通过实验分析得出引起该现象的关键因素和产生机理。通过优化电池片工艺及优化封装材料两种措施来消除该因素的影响,最终通过改变封装材料和优化电池片表面钝化层的方式分别制备两类具有抗电位诱发衰减性能的晶体硅光伏组件,其在-1000 V、85℃、85%相对湿度条件下大于1000 h的测试后,两类组件功率衰减都小于3%,组件的电位诱发衰减现象得以消除,光伏组件的抗电位诱发衰减性能大幅提升。     

2020年中国光伏技术发展报告——晶体硅太阳电池研究进展(11)

正背板内层的失效模式主要是不耐UV辐照;背板中间层的失效原因主要是不耐水解和UV辐照,导致背板开裂及分层;背板外层的失效模式主要是不耐UV辐照、湿热,导致背板粉化、开裂。背板开裂代表其绝缘性能失效,易引发漏电、电弧、火灾等安全事故,甚至造成人员与财产损失;此外,背板开裂也会增大背板的水汽透过率,导致光伏组件内部电路被腐蚀,若长久使用此种背板,光伏组件将丧失发电性能,其内部电路也会因氧化严重而被破坏,光伏组件寿命就此终止。     

上海地区各种光伏组件户外发电性能比较和衰减原因分析

主要利用中国科学院上海微系统与信息技术研究所嘉定园区配置的光伏组件户外测试系统,针对各种光伏组件(类型包括:多晶硅、n型单面和双面、PERC单晶硅和多晶硅、12栅单晶硅、HIT单面和双面、CIGS组件、CdTe组件)在上海地区的应用,于2016年6月1日～2018年7月20日开展了户外实证监测。首先通过室内标定对比了各种光伏组件的衰减,然后利用户外实证发电量对比了各种光伏组件的户外发电性能,进而分析了各种光伏组件的衰减原因。     

积灰阴影遮挡对光伏发电系统的影响

阐述了太阳能光伏电池积灰的成因、积灰的物理及化学性质和形态分类,解释了积灰的遮挡效应、腐蚀效应和热斑效应,应用MATLAB应用软件搭建光伏电池及光伏发电仿真系统,研究积灰阴影遮挡对光伏发电系统的影响。分析光伏发电系统的原理,利用MATLAB建立光伏发电系统模型,利用搭建好的模型针对光伏组件的积灰与局部阴影来进行仿真,用定性和定量分析积灰与阴影遮挡对光伏组件及其发电系统的影响,指出了对于光伏板组件上积灰清洗的重要性。     

晶体硅光伏组件EL测试的缺陷分析

主要利用电致发光(EL)手段对晶体硅光伏组件产生的裂纹、断栅和黑片等隐性缺陷进行分析研究,测试组件的最大功率;将有明显隐性缺陷的组件与无明显隐性缺陷的组件进行对比,分析各性能参数的差异,同时研究缺陷对功率的影响及缺陷产生的原因。另外,为研究黑片对组件的影响,选取组件做PID试验,观察试验后的组件EL图像和功率衰减情况,分析黑片产生原因及其对组件性能产生的影响。     

一种多功能光伏发电系统的可行性研究

通过在光伏组件的背面连接了一个热电转换模块,形成一个光伏一热电混合模块,从而将光伏组件工作过程中产生的废热转换成电能的同时又降低了光伏组件的温度,进而提高了光电转换效率。将光伏一热电模块与百叶有效结合,从而实现了室内采光、通风及节约空间等多种功能。同时,为了提高光伏组件的入射太阳辐射,引入了可调节的抛物型双面聚焦板,减少了太阳能电池板的面积,从而减少了太阳能发电的成本。     

光伏组件PID失效与DH失效的微观分析研究

对电势诱导衰减(potential induced degradation,PID)测试和湿热(damp heat,DH)测试后失效的光伏组件进行破拆,根据电致发光(electroluminescence,EL)测试结果,选取EL图像显示的不同明、暗区域(正常区域、异常区域)的太阳电池作为测试样品,并对其表面进行扫描电...     

串并联太阳能电池弧形光伏组件的发电性能研究

将弧形光伏组件安装在建筑和汽车上获取电能,已受到人们越来越多的关注。为获得更高的输出功率,有必要研究由互连太阳能电池组成的、电流不匹配的弧形光伏组件的特性。研究重点关注由串并联太阳能电池组成的弧形光伏组件的发电性能,设计了不同曲率的非平面微型光伏模块,并通过测量获取光伏模块的参数。与平面光伏模块相比,弧形光伏模块的发电量较小。此外,利用二极管模型分析了光伏模块的特性,说明并联比串联功率高的原因。最后研究了实际应用中太阳能电池的互连问题。结果表明,在理想模型下并联能获取更多电能,但大尺寸的光伏模块会产生更大电流,可能会在实际运行中产生额外损耗。因此,在实际应用中设计弧形光伏组件时也应考虑太阳能电池的互连。     

太阳能光伏发电系统光伏阵列保护用熔断器的选择分析

光伏发电系统是由能把太阳光能直接转换为电能的部件和子系统构成。其中的光伏阵列是将入射的太阳辐射能直接转换为直流电能的单元,太阳电池板组成的阵列与光伏阵列连接箱连接,电流经连接箱汇流后输出到逆变器或直接应用环节。太阳电池板组成的光伏阵列约占光伏发电系统总成本的70%,如何保护光伏阵列和充分提高