光伏組件是光伏發(fā)電中最重要的設備。在日常安裝和運維過程中,如果出現(xiàn)特殊情況,會造成光伏組件的熱點效應和潛在感應衰減效應(PID),給廣大業(yè)主造成損失。因此,在安裝和維護電廠時,應注意控制光伏電站,以避免這兩種影響。
第 一 ,熱點效應
串聯(lián)支路中的屏蔽太陽能電池組件會被視為一個負載,消耗其他被照亮的太陽能電池組件產(chǎn)生的能量,此時屏蔽太陽能電池組件會發(fā)熱,這就是所謂的熱點效應。這種效應會嚴重損壞太陽能電池。帶照明的太陽能電池產(chǎn)生的部分能量可能被陰影電池消耗。而熱點效應可能只是一片鳥糞。
為了防止太陽能電池因熱點效應而損壞,最好在太陽能電池模塊的陽極和陰極之間并聯(lián)一個旁路二極管,以避免照明模塊產(chǎn)生的能量被屏蔽模塊消耗。當熱點效應嚴重時,旁路二極管可能會擊穿,導致元件燒毀。
二、PID效應
電位感應衰減效應是在長時間的高電壓作用下,玻璃與封裝材料之間存在漏電流,大量電荷對電池表面進行侵蝕,使電池表面鈍化效果變差,導致模塊性能低于設計標準。當PID現(xiàn)象嚴重時,會造成一個模塊的功率衰減超過50%,從而影響整組串的功率輸出。沿海地區(qū)溫度高、濕度大、鹽度高,容易出現(xiàn)PID現(xiàn)象。
PID效應后,部分電池電阻過高,導致元器件出現(xiàn)PID現(xiàn)象主要表現(xiàn)在以下三個方面:
1、系統(tǒng)設計原因:光伏電站的防雷接地是通過方形矩陣邊緣的組件框架接地實現(xiàn)的,導致單個組件與框架之間形成偏置電壓。元件偏置電壓越高,PID現(xiàn)象越嚴重。對于P型晶體硅元器件,通過用變壓器將逆變器陰極接地,消除元器件框架相對于電池的正向偏置,可以有效防止PID現(xiàn)象的發(fā)生,但將逆變器陰極接地會增加相應的系統(tǒng)建設成本;
2、光伏組件的原因:高溫高濕的外部環(huán)境使電池與接地框架之間產(chǎn)生漏電流,在封裝材料、背板、玻璃與框架之間形成漏電流通道。乙烯醋酸乙烯酯(EVA)是通過改變絕緣膜來實現(xiàn)元件抗PID性能的途徑之一。在使用不同EVA包裝膜的情況下,組件的抗PID性能會有所不同。此外,光伏組件中的玻璃主要是鈣鈉玻璃,玻璃對光伏組件PID現(xiàn)象的影響尚不清楚。
3、電池的原因:電池方形電阻的均勻性、抗反射層的厚度和折射率對PID性能的影響不同。在造成PID現(xiàn)象的上述三個方面中,光伏系統(tǒng)中由于組件框架與內(nèi)部組件之間的電位差而導致的組件PID現(xiàn)象是業(yè)界公認的。然而,組件PID現(xiàn)象的機理尚不清楚,進一步提高組件抗PID性能的相應措施仍不清楚。