1. Definição e Princípio

- PID refere-se ao fenômeno de degradação do desempenho do módulo em um Módulo fotovoltaico Devido à presença de uma diferença de potencial entre a célula e a moldura em um ambiente úmido. Quando a diferença de potencial dentro do módulo é grande o suficiente, ela faz com que os íons no material de encapsulamento migrem, por exemplo, os íons de sódio migram da superfície do vidro para o lado semicondutor tipo N da célula, o que altera as características elétricas da célula, como a redução do fator de preenchimento, da tensão de circuito aberto e da corrente de curto-circuito.

2. Fatores de influência

- Aspectos da estrutura dos componentes

- O material de encapsulamento e a estrutura do módulo influenciam o PID. Por exemplo, o fenômeno PID é mais provável de ocorrer quando se utiliza uma estrutura de alumínio e a qualidade do selante é ruim. Isso ocorre porque a atividade eletroquímica da moldura de alumínio é maior e a migração de íons é facilmente desencadeada na presença de uma diferença de potencial.

Fatores Ambientais Externos

Ambientes com alta umidade e alta temperatura agravam o fenômeno PID. A alta umidade proporciona as condições ambientais necessárias para a migração de íons, enquanto a alta temperatura acelera o movimento dos íons. Em geral, a probabilidade e a gravidade da ocorrência de PID aumentam em ambientes com umidade relativa superior a 85% e temperaturas entre 60 e 80 ºC. ° C.

Aspectos do sistema elétrico

- A forma como o conjunto fotovoltaico é aterrado e a forma como os módulos fotovoltaicos são conectados em série e paralelo também está relacionada ao PID. Se o aterramento for deficiente ou os polos positivo e negativo não estiverem distribuídos de forma adequada quando os módulos são conectados em série, isso levará a uma grande diferença de potencial entre os módulos, acionando assim o PID.

3. Medidas de prevenção e solução

-Nível de componente*

- Utilize materiais resistentes a PID, como películas adesivas de encapsulamento especiais. Algumas películas adesivas de encapsulamento de alto desempenho têm baixa condutividade iônica e podem prevenir eficazmente a migração iônica.

- Otimizar a distribuição do campo elétrico entre a célula e a estrutura durante o processo de projeto e fabricação do módulo para reduzir a geração de diferença de potencial.

Nível do sistema

- Um projeto de aterramento razoável para painéis fotovoltaicos, como o uso de aterramento negativo, pode reduzir o potencial na superfície do módulo, reduzindo a possibilidade de ocorrência de PID.

- Instale dispositivos de reparo PID que possam aplicar potencial reverso ao módulo à noite ou quando a luz estiver fraca, levando os íons migrantes de volta às suas posições originais e, assim, restaurando o desempenho do módulo.

II. LID (Degradação Induzida pela Luz)

1. Definição e Princípio

LID refere-se ao fenômeno de declínio gradual no desempenho de módulos fotovoltaicos sob exposição prolongada à luz. Para módulos fotovoltaicos de silício cristalino, isso se deve principalmente à formação de complexos de boro-oxigênio em wafers de silício sob exposição à luz, resultando em um aumento no complexo de portadores minoritários. No silício cristalino tipo p, o boro é um elemento dopante comum que forma complexos de boro-oxigênio na presença de oxigênio. Esses complexos atuam como armadilhas, aprisionando os portadores minoritários e reduzindo sua vida útil, o que, por sua vez, reduz a eficiência de conversão fotoelétrica da célula.

2. Fatores que afetam

-Qualidade do wafer de silício

- O teor de impurezas e os defeitos cristalinos na pastilha de silício afetam o grau de LID. Se o teor de boro na pastilha for muito alto ou houver mais defeitos cristalinos, como discordâncias, a ocorrência de LID será acelerada.

- Intensidade e duração da luz

- Maior intensidade e duração da luz tornarão o fenômeno LID mais evidente. De modo geral, em condições de teste padrão (STC), a potência do módulo diminuirá gradualmente com o aumento do tempo de exposição à luz.

3. Medidas de prevenção e solução

- Processo de fabricação de wafers de silício

- Otimizar o processo de purificação de wafers de silício para reduzir o teor de boro e os defeitos cristalinos. Por exemplo, a adoção de tecnologias mais avançadas de crescimento de cristais, como o método Siemens modificado, pode melhorar a pureza dos wafers de silício.

- Fabricação de módulos e operação de sistemas

- No processo de fabricação de módulos, algumas tecnologias de pré-tratamento podem ser utilizadas, como o tratamento de recozimento de luz. Ao pré-irradiar os componentes sob determinadas condições de intensidade de luz e tempo, a formação do complexo boro-oxigênio pode ser desencadeada antecipadamente, de modo que atinja um estado relativamente estável no início do uso normal dos componentes e reduza a perda subsequente de LID.

- Durante a operação do sistema, o sistema de dissipação de calor do componente é projetado de forma razoável, pois altas temperaturas também agravam o fenômeno LID. Uma boa dissipação de calor pode fazer com que os componentes mantenham melhor desempenho em ambientes de alta temperatura.