光伏组件是光伏发电中最重要的设备。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点效应和潜在感应衰减效应(PID),给广大业主造成损失。因此,在安装和维护电厂时,应注意控制光伏电站,以避免这两种影响。
第 一 ,热点效应
串联支路中的屏蔽太阳能电池组件会被视为一个负载,消耗其他被照亮的太阳能电池组件产生的能量,此时屏蔽太阳能电池组件会发热,这就是所谓的热点效应。这种效应会严重损坏太阳能电池。带照明的太阳能电池产生的部分能量可能被阴影电池消耗。而热点效应可能只是一片鸟粪。
为了防止太阳能电池因热点效应而损坏,最好在太阳能电池模块的阳极和阴极之间并联一个旁路二极管,以避免照明模块产生的能量被屏蔽模块消耗。当热点效应严重时,旁路二极管可能会击穿,导致元件烧毁。
二、PID效应
电位感应衰减效应是在长时间的高电压作用下,玻璃与封装材料之间存在漏电流,大量电荷对电池表面进行侵蚀,使电池表面钝化效果变差,导致模块性能低于设计标准。当PID现象严重时,会造成一个模块的功率衰减超过50%,从而影响整组串的功率输出。沿海地区温度高、湿度大、盐度高,容易出现PID现象。
PID效应后,部分电池电阻过高,导致元器件出现PID现象主要表现在以下三个方面:
1、系统设计原因:光伏电站的防雷接地是通过方形矩阵边缘的组件框架接地实现的,导致单个组件与框架之间形成偏置电压。元件偏置电压越高,PID现象越严重。对于P型晶体硅元器件,通过用变压器将逆变器阴极接地,消除元器件框架相对于电池的正向偏置,可以有效防止PID现象的发生,但将逆变器阴极接地会增加相应的系统建设成本;
2、光伏组件的原因:高温高湿的外部环境使电池与接地框架之间产生漏电流,在封装材料、背板、玻璃与框架之间形成漏电流通道。乙烯醋酸乙烯酯(EVA)是通过改变绝缘膜来实现元件抗PID性能的途径之一。在使用不同EVA包装膜的情况下,组件的抗PID性能会有所不同。此外,光伏组件中的玻璃主要是钙钠玻璃,玻璃对光伏组件PID现象的影响尚不清楚。
3、电池的原因:电池方形电阻的均匀性、抗反射层的厚度和折射率对PID性能的影响不同。在造成PID现象的上述三个方面中,光伏系统中由于组件框架与内部组件之间的电位差而导致的组件PID现象是业界公认的。然而,组件PID现象的机理尚不清楚,进一步提高组件抗PID性能的相应措施仍不清楚。