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晶硅PID组件弱光性能研究

2015-2-10 22:34| 发布者: 硅胶板| 查看: 15555| 评论: 0

摘要: PID(Potential Induced Degradation电势诱导衰减)是一种因光伏组件负极和边 框及玻璃之间存在负偏置电压而出现的电性能衰减现象。本文对PID 组件弱光性能的影响因素,户外弱光下不同衰减程度PID组件和正常组件的开 ...
      2.3 户外弱光测试结果

       由于开路电压和环境温度、辐照度有一定的关系,我们将上述组件放置户外,各组件倾角一致,玻璃面干净,无遮挡。测试当天天气晴朗,测试从12:30至17:18。在测试中,我们使用万用表测试Voc,辐照仪记录辐照值,每块组件同时测试,保证每块组件的环境温度、辐照一致,Voc值每块组件采样10个数据,绘制曲线如图3所示,对各组件进行横向比较。

图3 不同PID程度组件与正常组件弱光下开路电压比较(测试时间:2014.3.5晴天)

      我们发现,随着辐照度逐渐下降后,可看到PID组件呈现明显的弱光效应。当辐照673W/m2降至643W/m2时,各组件的开路电压差异较小,而当辐照低于643W/m2后PID组件和正常组件的开路电压差异开始慢慢变大。辐照值小于464.38W/m2,PID严重的组件(如PID3至PID6)和正常组件有明显的差异,Voc衰减基本呈现线性关系,而正常组件从从始至终,电压变化很小,基本维持在35V左右。同时PID1至PID6组件的并联电阻是逐渐降低的,也反映出弱光下Voc大小和Rsh高低的变化关系。而Rsh相对较高的如PID1和PID2,在辐照325.65W/m2时和正常组件的差异开始变化,由于测试数据有限,需要通过拟合对辐照区间进行更细化的分析,我们对实测离散数据按照300W/m2以下进行拟合,如图4所示。

图4 辐照度300W/m2以下的Voc拟合曲线对比

       对于PID2组件(Rsh低于100Ω以下),辐照低于300W/m2和正常组件有1.4V左右的差异,对于PID1组件(Rsh高于100Ω以上),辐照低于160W/m2以下和正常组件1约有1.5V左右的差异,拟合值参考表2。

辐照度(W/m2)

Voc拟合值(V

PID组件1和正常组件1比较V

PID组件1

PID组件2

PID组件3

PID组件5

正常组件1

差值

299.95

35.04

33.96

31.12

26.55

35.36

0.31

250.08

34.85

33.43

30.02

24.76

35.27

0.42

199.58

34.42

32.27

28.48

22.51

35.24

0.82

160.45

33.77

30.69

26.82

20.29

35.23

1.46

149.72

33.52

30.12

26.25

19.58

35.22

1.7

100.48

31.68

26.71

22.84

15.53

35

3.32


三 讨论

       本文对不同PID衰减程度的组件在弱光下的开路电压进行了测试和简单分析,PID效应导致组件并联电阻降低后,将对弱光性能带来较大影响,不同PID程度的组件因其并联电阻的不同,其弱光性能具有明显的差异性。根据户外测试结果,我们发现对于严重PID组件(Rsh<50Ω),轻微PID组件(50Ω<Rsh<100Ω)和轻微PID组件(Rsh>100Ω),跟正常组件的Voc相比较,差值较为明显时的辐照值分别为464.38W/m2,300W/m2和160W/m2。

       由于实际电站发生PID后,存在不同衰减程度的组件,因此在现场PID组件排查时,可选轻微PID组件(Pm衰减5%-10%左右)和正常组件的Voc变化明显时所对应的时间(或辐照度)作为参考测试时间(辐照度)。
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