隨著可再生能源的發(fā)展,太陽能發(fā)電系統(tǒng)作為清潔能源的重要形式之一,受到了廣泛關(guān)注。然而在實(shí)際運(yùn)行中常常會(huì)受到PID效應(yīng)的影響,導(dǎo)致功率衰減,效率下降,從而影響整個(gè)太陽能發(fā)電系統(tǒng)的性能。本文將圍繞不同類型的PID機(jī)制而展開,并介紹美能電池片PID測(cè)試儀。
PID主要類型
P型電池的PID效應(yīng)特點(diǎn)
P型雙面雙玻電池一般在正面發(fā)生PID-s,背面PID-p,可能發(fā)生PID-c衰減。
正面:Na+離子從玻璃出析出后由于P型電池上表面為P摻雜,帶負(fù)電,因此Nat離子有趨勢(shì)進(jìn)一步向電池片內(nèi)部遷移,易出現(xiàn)PID-s,相反由于N型電池的上表面為B摻雜,帶正電,阻止了Na+離子的向內(nèi)移動(dòng),因此N型電池正面不易形成PID-s;
背面:相較于P型單玻而言,背面由鋁背場(chǎng)改為鋁線,外電場(chǎng)驅(qū)使正電荷更易破壞氧化鋁的場(chǎng)鈍化作用因此更易出現(xiàn) PID-p:此外,P型雙玻的背面由于采用了 Ag/Al漿電極,相較正面對(duì)水汽、酸更敏感。
P型雙面太陽能電池結(jié)構(gòu)圖
N型電池TOPCon的PID效應(yīng)特點(diǎn)
TOPCon電池PID-s原理圖
正面易發(fā)生PID-p,背面PID效應(yīng)不明顯。TOPCon電池的正面結(jié)構(gòu)與P型雙玻的背面結(jié)構(gòu)類似,因此更易發(fā)生PID-p,同時(shí)正面采用Ag/AI漿電極對(duì)水汽和酸更敏感。TOPCon電池的背面與P型雙玻的正面類似,由于鈍化效果較好,不易產(chǎn)生PID-p。
TOPCon電池PID-c參數(shù)監(jiān)控圖
N型HJT電池的PID效應(yīng)特點(diǎn)雙面易出現(xiàn)PID-c,HJT 是雙面對(duì)稱結(jié)構(gòu),是在N晶硅片的上下鍍本征非晶硅,再鍍非晶硅鈍化層、ITO摻雜層做發(fā)電薄膜,從機(jī)理上沒有PID-p的現(xiàn)象,但由于ITO為參雜的氧化銦錫導(dǎo)電膜材料,易產(chǎn)生因沉淀而出現(xiàn)PID-c,此外,HJT電池的非晶硅層和ITO對(duì)紫外光、水汽更敏感,并且由于其表面結(jié)構(gòu)與晶硅電池片差別較大,與常規(guī)封裝膠膜粘結(jié)力較弱。
HJT電池結(jié)構(gòu)圖
從上述分析中可知,無論n型或是p型組件產(chǎn)生PID效應(yīng)的誘因都是一致的,僅在不同位面的PID類型有所區(qū)分,n型電池的電場(chǎng)相對(duì)p型電池更高,電荷集中對(duì)P-N結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的影響更加明顯。n型電池載流子表面負(fù)荷主要集中于電池正面,與p型電池P-N結(jié)方向相反,故PID衰減主要集中于電池正面,而正面是組件功率輸出的主力,這就導(dǎo)致TOPCon電池的PID效應(yīng)相比PERC電池更加明顯。
電池片PID測(cè)試儀
介紹:
美能電池片PID測(cè)試儀,通過對(duì)電池片施加溫度、光照和高電壓,并在兩個(gè)方向上極化后測(cè)量光照下的IV曲線,以確定PID敏感度,檢驗(yàn)出上述PID機(jī)制。
滿足標(biāo)準(zhǔn):
根據(jù)IS09001制造,符合CE標(biāo)準(zhǔn),IEC 62804-TS標(biāo)準(zhǔn)
特點(diǎn):
?易于使用的臺(tái)式設(shè)備,且無需環(huán)境箱
?測(cè)試時(shí)長(zhǎng):4小時(shí);電壓:±1.5kV
?PERC、AL-BSF、PERC+、雙面PERC、PERT、PERL 和IBC電池的研究、生產(chǎn)和質(zhì)量控制
?可測(cè)量參數(shù):分流電阻、功率損失、電導(dǎo)率、泄漏電流、濕度和溫度
?基于IP的系統(tǒng),可以世界任何地方進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和技術(shù)支持
PID效應(yīng)的出現(xiàn)可能太陽能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量快速降低(幅度甚至可達(dá)到50%),嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的壽命和電站的正常收益,阻礙了光伏發(fā)電系統(tǒng)的快速應(yīng)用,因此研究PID效應(yīng)的產(chǎn)生和防治對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展具有十分重要的意義。電池片PID測(cè)試儀,快速檢測(cè)決定電池片性能的重要參數(shù),提前預(yù)測(cè)PID的影響,監(jiān)測(cè)PID衰減和恢復(fù)過程。
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