Conținut:
- Ce este efectul de degradare potențială indusă (PID) în panourile solare?
- De ce apare efectul de degradare indusă de potențial (PID)?
- Cum se detectează efectul de degradare indusă de potențial (PID)?
- Cum se poate preveni efectul de degradare indusă de potențial (PID) ?
Ce este Efectul de degradare indusă de potențial (PID) în panourile solare?
Efectul de degradare indusă de potențial (PID) în panourile solare provine dintr-o diferență de potențial notabilă între materialul semiconductor (celula) și alte componente ale modulului, cum ar fi sticla, suporturile sau rama de aluminiu. Această disparitate de tensiune induce scurgeri de curent, determinând migrarea ionilor negativi și pozitivi. Ionii negativi ies prin rama de aluminiu, în timp ce ionii pozitivi, în special ionii de sodiu, se deplasează spre suprafața celulei. În esență, acest proces "poluează" celula, diminuând efectul fotovoltaic al acesteia și ducând la pierderi de energie. Efectele PID pot duce la pierderi semnificative de energie, putând ajunge până la 20%, iar consecințele nu sunt evidente imediat - manifestarea acestor efecte poate dura de la câteva luni până la câțiva ani pentru a deveni evidentă.
De ce apare efectul de degradare indusă de potențial (PID)?
Efectul de degradare potențială indusă (PID) Efectul PID apare, de obicei, în cazul utilizării pe termen lung a sistemelor solare fotovoltaice, în special în medii cu temperaturi ridicate și umiditate ridicată.
1.Temperatură și umiditate ridicate:
Temperatura ridicată și umiditatea ridicată stau ca principalii instigatori ai efectului de degradare potențială indusă (PID) în panourile solare. Umiditatea crescută duce la acumularea de umiditate pe suprafața panoului, stabilind căi conductoare și declanșând diferențe de potențial și efecte PID. În plus, umiditatea crescută favorizează migrarea purtătorilor de sarcină, ceea ce duce la o distribuție neuniformă a curentului și la o scădere ulterioară a performanței.
Pe măsură ce temperaturile cresc, alterarea proprietăților semiconductorilor, mobilitatea crescută a electronilor și formarea accelerată a diferențelor de potențial exacerbează efectele PID, provocând în cele din urmă degradarea materialelor din panourile solare. Impactul combinat al umidității și al temperaturii ridicate intensifică aceste efecte, umiditatea facilitând adsorbția vaporilor de apă, iar temperaturile ridicate accelerând evaporarea, amplificând astfel diferențele de potențial.
2.Configurația sistemului:
Configurația sistemului fotovoltaic, inclusiv împământarea, tipul de modul și tipul de celule, joacă un rol semnificativ în PID. Potențialul de tensiune și polaritatea modulului au un impact asupra apariției PID. Această dependență este influențată de poziția panoului în matrice și de legarea la pământ a sistemului. În mod obișnuit, PID este asociată cu un potențial de tensiune negativ față de pământ, ceea ce face ca panoul mai încărcat negativ să fie mai susceptibil la riscurile PID.
3.Sarcini pe suprafața de sticlă:
Dacă suprafața de sticlă a panoului solar poartă sarcini, cum ar fi praf sau alți contaminanți, acest lucru poate crește diferența de potențial și poate duce la efectul PID.
Diverși factori legați de sarcinile de pe panourile solare contribuie la efectele de degradare potențială indusă (PID). Amortizarea suprafeței indusă de sarcini creează o peliculă subțire pe sticlă, mărind amortizarea suprafeței și împiedicând migrarea sarcinilor. Acest lucru concentrează diferențele de potențial la suprafață, perturbând distribuția uniformă a electronilor, ceea ce sporește riscurile PID. Modificările induse de sarcini în proprietățile optice, cum ar fi modificarea absorbției luminii, conduc la o absorbție inegală, generând diferențe de potențial locale exacerbate de lumina puternică a soarelui. Încărcăturile afectează conductivitatea termică, provocând variații locale de temperatură, accelerând migrarea electronilor și crescând diferențele de potențial, în special la lumina directă a soarelui. Încărcăturile care absorb umezeala creează un canal conductiv, accelerând PID. Este necesară o curățare frecventă pentru a reduce diferențele de potențial, pentru a menține performanța panoului și pentru a diminua probabilitatea PID din cauza sarcinilor.
Cum se detectează efectul de degradare indusă de potențial (PID) ?
Pentru a stabili dacă panourile solare sunt afectate de PID, se poate efectua un test al curbei I-V. PID reduce performanța panourilor solare prin scăderea rezistenței de șunt a modelului electric (a se vedea figura 1). Acest lucru corespunde unei creșteri a curentului de scurgere, ceea ce duce la o reducere a curentului de ieșire (și, prin urmare, a capacității totale de ieșire) și afectează curba I-V, așa cum este ilustrat în figura 2.
Figura 1: Modelul cu o diodă al unui panou solar
Figura 2: Comparație a curbei I-V între un modul fotovoltaic afectat de PID și unul neafectat de PID
Standardul IEC 62804 a fost stabilit pentru a evalua capacitatea panourilor solare de a suporta tensiuni ridicate fără a suferi degradări. Abordarea prescrisă presupune expunerea panourilor solare la o tensiune continuă de 1000 V în condiții de umiditate relativă de 85% și o temperatură de 60 ºC pe o durată de 96 de ore. Graficul ilustrează indicele Pmpp/W (unde Pmpp reprezintă puterea maximă a panoului), însoțit de imagini ale panoului care prezintă electroluminescență atât înainte, cât și după test.
Reprezentarea vizuală de mai sus indică faptul că sistemul fotovoltaic s-a confruntat cu o scădere a puterii de aproximativ 25% în timpul testului PID. În conformitate cu standardul IEC 60924, pentru a îndeplini cerințele specificate, această reducere nu trebuie să depășească 5%. Deși pot exista variații între panourile solare, este important de reținut că acest standard a fost stabilit prin teste extinse pe o gamă diversă de panouri fotovoltaice.
Cum se poate preveni efectul de degradare indusă de potențial (PID) ?
Apariția efectelor PID este, de obicei, afectată de o varietate de factori de mediu și de operare. Pentru a asigura stabilitatea și performanța sistemului de panouri solare, este necesar să se ia o serie de măsuri pentru a preveni și a atenua impactul efectului PID.
1.Utilizați panouri solare cu tehnologie anti-PID:
Alegeți panouri solare cu proprietăți anti-PID. Unii producători folosesc tehnologii unice de celule pentru a atenua sau pentru a reduce sau suprima apariția efectelor PID, cum ar fi panourile solare HJT.
Panourile solare HJT (Heterojuncție cu strat subțire intrinsec) de la Maysun (Heterojuncție cu strat subțire intrinsec) previn în mod eficient degradarea indusă de potențial (PID) prin utilizarea strategică a unui strat de film de oxid conductor transparent (TCO) pe suprafața de sticlă. Acest strat TCO previne polarizarea sarcinii, evitând structural degradarea PID. Alături de designul heterojoncțional și de stratul subțire intrinsec, panourile solare HJT de la Maysun minimizează migrarea sarcinilor, reduc distribuția neuniformă a curentului și atenuează în mod eficient riscurile PID, asigurând o stabilitate sporită în medii dificile. În plus, aceste panouri sunt certificate cu modulul de testare a modulelor solare PID Resistance-IEC 62804, asigurând o calitate superioară.
Panourile solare Maysun Solar HJT au fost distribuite în mai multe țări europene. Clienții și-au împărtășit satisfacția față de performanța impresionantă și fiabilitatea panourilor solare Maysun HJT.
2. Optimizați proiectarea sistemului:
Proiectarea optimizată a sistemului este un alt factor cheie în prevenirea efectelor PID. Optimizați proiectarea sistemului prin următoarele mijloace:
Urmărirea punctului de putere maximă (MPPT): Tehnologia MPPT ajută la asigurarea faptului că panourile funcționează la punctul de putere maximă în diferite condiții de lumină, ceea ce reduce riscul de distribuție neuniformă a curentului și încetinește apariția efectului PID.
Tehnologia de egalizare a curentului: Introducerea tehnologiei de egalizare a curentului ajută la menținerea unei distribuții uniforme a curentului între panouri, reducând astfel posibilitatea apariției efectelor PID cauzate de diferențele de potențial.
3.Acoperiri de protecție:
Aplicarea de acoperiri de protecție rezistente la praf, vapori de apă și poluare pe suprafața panourilor solare poate atenua atacul contaminanților de suprafață asupra panourilor și reduce riscul apariției efectelor PID.
Aceste acoperiri pot include:
Acoperiri rezistente la praf: Încetinește depunerea de praf și menține curată suprafața panoului.
Acoperiri rezistente la vapori de apă: Împiedică pătrunderea vaporilor de apă și reduce efectul umidității asupra diferențelor de potențial.
Acoperiri anti-poluare: Reduc aderența grăsimii, a excrementelor de păsări și a altor poluanți și mențin transparența optică a suprafeței.
4. Curățarea regulată:
Curățarea regulată a suprafeței panourilor solare este o măsură cheie pentru a menține performanța sistemului. Îndepărtarea prafului, a frunzelor, a excrementelor de pasăre și a altor încărcături ajută la menținerea unei suprafețe curate și la reducerea formării de diferențe de potențial. De asemenea, curățarea regulată ajută la menținerea transmiterii luminii panoului și la îmbunătățirea eficienței absorbției luminii.
În plus, PID este adesea reversibil. În cazul în care apare PID, o metodă de atenuare implică împământarea terminalului negativ de curent continuu al invertorului pentru a preveni tensiunile negative pe șir. Această abordare este eficientă atunci când invertorul permite o astfel de funcționare și când sunt implementate toate precauțiile de proiectare necesare. O altă strategie de atenuare este utilizarea unor "cutii anti-PID" poziționate între șir și invertor. Aceste cutii inversează potențialul aplicat de invertor pentru a contracara tensiunile negative de pe panourile solare afectate. Impactul lor este acela de a varia polarizarea fiecărui șir în timp, reducând probabilitatea apariției PID-urilor și permițând fiecărui modul să se "recupereze" de la potențialul negativ la care a fost supus.
Din 2008, Maysun Solar s-a dedicat fabricării de panouri solare de top. Explorați selecția noastră diversă, inclusiv panouri solare semicupate, MBB, IBC, HJT și panouri solare cu șindrilă, disponibile în finisaje argintii, complet negre, cu ramă neagră și cu geam de sticlă. Panourile se mândresc cu modele rafinate și performanțe excepționale, îmbunătățind estetica oricărei clădiri. Cu birouri stabilite, depozite și parteneriate de durată cu instalatori de top din numeroase țări, Maysun Solar este o alegere de încredere. Pentru întrebări despre PV sau cele mai recente cotații privind panourile solare, nu ezitați să ne contactați; suntem nerăbdători să vă ajutăm.
Referință:
Greensolver, & Greensolver. (2021b, November 26). Potential Induced Degradation (PID) – What is it? - Greensolver. Greensolver.
Admin-D3v. (2020, July 6). LID vs PID: What’s degrading your solar panels? Raycatch | AI Diagnostics for Solar Energy.
Was ist der PID-Effekt (Potential Induced Degradation) von Solarmodulen? (n.d.). Was Ist Der PID-Effekt (Potential Induced Degradation) Von Solarmodulen?
Causes and solutions of the potential Induced Degradation (PID) effect in PV modules - Technical articles. (2020, July 9).
S-ar putea să vă placă și următoarele: