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隨著公共事業(yè)規(guī)模的高壓光伏系統(tǒng)的應(yīng)用，PID(電位誘發(fā)衰減)在過去十年左右的時(shí)間內(nèi)成為了極受關(guān)注的問題。Fraunhofer旗下可持續(xù)能源系統(tǒng)中心的Rubina Singh、Cordula Schmid 和 Jacqueline Ashmore對PID的機(jī)制、降解所造成的影響，以及造成這種狀況的因素進(jìn)行了概述。他們在本文中還討論了PID的檢測、緩解、預(yù)測性測試的方式方法。

PID是一種存在于高壓光伏系統(tǒng)中由于較高的接地電位而產(chǎn)生的衰減機(jī)制，并且與系統(tǒng)的規(guī)模和極性相關(guān)。近年來的1000-1500V系統(tǒng)的流行趨勢增加了高電位PID對光伏組件的影響。盡管由高壓應(yīng)力而導(dǎo)致的衰減早在1978年即由JPL發(fā)現(xiàn)[1]，后因?yàn)镾wanson在SunPower的組件中發(fā)現(xiàn)了極性導(dǎo)致的衰減，從而使得PID的概念在2005年得以明確[2]。但是，這一問題并未在IEC 61215和IEC 61646等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行規(guī)范，因此，一項(xiàng)新的測試模型，IEC 62804 TS，正被逐步建立。

受PID影響的太陽能電池會損失80%或更多的功率[3]。某座受PID影響的電站中光伏組串上出現(xiàn)了超過40%的輸出功率縮減[4]。這種功率損失的程度反過來影響到了光伏系統(tǒng)的運(yùn)行和融資；因此，為確保運(yùn)行期間的令人滿意的穩(wěn)定性與組件性能，在問題的初期就對其進(jìn)行分析、提出解決方法是極為重要的。

PID機(jī)制

組件內(nèi)存在的高電勢導(dǎo)致了PID的出現(xiàn)，從而使得電池及其他零部件間出現(xiàn)漏電流，最終導(dǎo)致功率下降。如彼得·哈克(PeterHacke)博士在2015 NREL光伏可靠性研討會(PVReliability Workshop)上所述，漏電流并非評估組件質(zhì)量時(shí)的測試對象，而是用來檢測組件是否受PID影響的一個(gè)參數(shù)。很多機(jī)制可導(dǎo)致PID的出現(xiàn)，但并非所有原因都已被充分研究理解。

場效應(yīng)模型是研究人員在解釋可導(dǎo)致PID的分流現(xiàn)象成因時(shí)最為常用的模型[5, 6]。Bauer等人[6]發(fā)現(xiàn)，在使用特定EVA和氮化硅抗反射涂層(ARC)時(shí)，受到PID影響的組件通常會出現(xiàn)鈉離子從前表面向太陽能電池的遷移。對此的一個(gè)解釋是，在遷移過程中，帶電離子在電池表面聚集，產(chǎn)生電場，并且由于抗反射涂層的存在，所產(chǎn)生的電場抵消了鈍化工藝，從而增加了表面重組、降低了功率輸出。離子還可能擴(kuò)散至硅層，造成發(fā)射區(qū)域反型，導(dǎo)致電池分流[7]，如圖一所示。同樣地，在一些薄膜組件中，PID被與金屬離子在邊框和電池間的遷移相聯(lián)系，并且在使用了鈉涂層基底的組件上可觀察到較為明顯的衰減現(xiàn)象[8]。

Fraunhofer ISE實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，以分析反型層在太陽能電池中的作用，并同時(shí)建立理論模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)射極表層存在反轉(zhuǎn)，但發(fā)射極本身并未完全反轉(zhuǎn)；因此，該模型不足以全面解釋PID的成因[9]。為全面了解PID成因機(jī)制而進(jìn)行的進(jìn)一步研究仍在進(jìn)行當(dāng)中。