1. Definición y principio

- PID se refiere al fenómeno de degradación del rendimiento del módulo en un módulo fotovoltaico Debido a la presencia de una diferencia de potencial entre la celda y el bisel en un ambiente húmedo, cuando la diferencia de potencial dentro del módulo es suficientemente grande, provoca la migración de iones en el material de encapsulación; por ejemplo, los iones de sodio migran de la superficie del vidrio al lado semiconductor de tipo n de la celda, lo que altera las características eléctricas de la celda, como la reducción del factor de llenado, la tensión de circuito abierto y la corriente de cortocircuito.

2. Factores influyentes

- Aspectos de la estructura de componentes

El material de encapsulado y la estructura del módulo influyen en el PID. Por ejemplo, el fenómeno PID es más probable cuando se utiliza un marco de aluminio y la calidad del sellador es deficiente. Esto se debe a que la actividad electroquímica del bisel de aluminio es mayor y la migración de iones se desencadena fácilmente en presencia de una diferencia de potencial.

Factores ambientales externos

Los entornos con alta humedad y temperatura exacerban el fenómeno de PID. La alta humedad proporciona las condiciones necesarias para la migración iónica, mientras que las altas temperaturas aceleran su movimiento. En general, la probabilidad y la gravedad de la ocurrencia de PID aumentan en entornos con una humedad relativa superior al 85 % y temperaturas entre 60 y 80 °C. ° DO.

Aspectos del sistema eléctrico

La conexión a tierra del campo fotovoltaico y la conexión en serie y en paralelo de los módulos fotovoltaicos también influyen en el PID. Si la conexión a tierra es deficiente o los polos positivo y negativo no están distribuidos adecuadamente al conectar los módulos en serie, se generará una gran diferencia de potencial entre ellos, lo que activará el PID.

3. Medidas de prevención y solución

-Nivel de componente*

Utilice materiales resistentes a la PID, como películas adhesivas encapsulantes especiales. Algunas películas adhesivas encapsulantes de alto rendimiento presentan baja conductividad iónica y pueden prevenir eficazmente la migración iónica.

- Optimizar la distribución del campo eléctrico entre la celda y el marco durante el proceso de diseño y fabricación del módulo para reducir la generación de diferencia de potencial.

Nivel de sistema

- Un diseño de conexión a tierra razonable para conjuntos fotovoltaicos, como el uso de conexión a tierra negativa, puede reducir el potencial en la superficie del módulo, reduciendo así la posibilidad de que se produzca PID.

- Instalar dispositivos de reparación PID que puedan aplicar potencial inverso al módulo durante la noche o cuando la luz es débil, impulsando los iones migrantes a sus posiciones originales y restaurando así el rendimiento del módulo.

II. Degradación inducida por la luz (DIL)

1. Definición y principio

La DLI se refiere al fenómeno de disminución gradual del rendimiento de los módulos fotovoltaicos bajo exposición prolongada a la luz. En los módulos fotovoltaicos de silicio cristalino, se debe principalmente a la formación de complejos de boro-oxígeno en las obleas de silicio bajo exposición a la luz, lo que resulta en un aumento del complejo de portadores minoritarios. En el silicio cristalino tipo p, el boro es un elemento dopante común que forma complejos de boro-oxígeno en presencia de oxígeno. Estos complejos actúan como trampas, atrapando los portadores minoritarios y reduciendo su vida útil, lo que a su vez reduce la eficiencia de conversión fotoeléctrica de la celda.

2. Factores que afectan

-Calidad de la oblea de silicio

El contenido de impurezas y los defectos cristalinos en la oblea de silicio afectan el grado de DIL. Si el contenido de boro en la oblea es demasiado alto o existen más defectos cristalinos, como dislocaciones, se acelerará la aparición de DIL.

- Intensidad y duración de la luz

Una mayor intensidad y duración de la luz harán que el fenómeno LID sea más evidente. En general, en condiciones de prueba estándar (STC), la potencia del módulo disminuirá gradualmente con el tiempo de exposición a la luz.

3. Medidas de prevención y solución

- Proceso de fabricación de obleas de silicio

Optimizar el proceso de purificación de las obleas de silicio para reducir el contenido de boro y los defectos cristalinos. Por ejemplo, la adopción de tecnologías de crecimiento de cristales más avanzadas, como el método Siemens modificado, puede mejorar la pureza de las obleas de silicio.

- Fabricación de módulos y operación del sistema

En el proceso de fabricación de módulos, se pueden utilizar tecnologías de pretratamiento, como el recocido fotoeléctrico. Al preirradiar los componentes bajo ciertas condiciones de intensidad y tiempo de luz, se puede activar con antelación la formación del complejo boro-oxígeno, de modo que alcance un estado relativamente estable al inicio del uso normal de los componentes y reduzca la posterior pérdida de LID.

Durante el funcionamiento del sistema, el sistema de disipación de calor del componente está diseñado de forma adecuada, ya que las altas temperaturas también agravan el fenómeno de LID. Una buena disipación de calor permite que los componentes mantengan un mejor rendimiento en entornos de alta temperatura.