Potenciálně indukovaná degradace - Potential-induced degradation

Potenciálně indukovaná degradace (PID) je potenciálně indukovaná degradace výkonu v krystalickém stavu fotovoltaické moduly způsobené tzv. bludnými proudy. Tento efekt může způsobit ztrátu energie až o 30 procent.[1]

Příčinou škodlivých svodových proudů je kromě struktury solárního článku napětí jednotlivých fotovoltaických (FV) modulů do přízemní. Ve většině neuzemněných FV systémů jsou FV panely s kladným nebo záporným napětím vůči zemi vystaveny PID. PID se vyskytuje většinou při záporném napětí vzhledem k potenciálu země a je urychlováno vysokými systémovými napětími, vysokými teplotami a vysokou vlhkostí.

Dějiny

Pojem „potenciálně indukovaná degradace“ (PID) byl poprvé představen v anglickém jazyce v publikované studii S. Pingela a spolupracovníků v roce 2010.[2] Byl zaveden jako režim degradace vyplývající z napěťového potenciálu mezi články ve fotovoltaickém modulu a zemí. Výzkum v této oblasti propagoval Jet Propulsion Laboratory, zaměřený především na elektrochemickou degradaci v krystalickém křemíku [3] a amorfní křemík[4] fotovoltaické moduly. V roce 2005 byl diskutován mechanismus degradace známý jako polarizace nalezený ve vysoce výkonných modulech krystalického křemíku první generace od SunPower v řetězcích s pozitivním napěťovým potenciálem vzhledem k zemi.[5] Rovněž byla pozorována degradace konvenčních modulů solárních článků předního spojení (n + / p) pod napěťovým potenciálem. Degradaci polarizací pojednával také obchodní časopis Photon (4/2006, 6/2006 a 4/2007).

V roce 2007 byl PID hlášen u řady solárních panelů z Evergreen Solar (Photon 1/2008 a 8/2008). V tomto případě degradační mechanismus vyskytující se ve fotovoltaických modulech obsahujících častější solární články z krystalického křemíku (n + / p), když byly moduly v potenciálu záporného napětí vzhledem k zemi. PID byl dále diskutován jako problém v běžných krystalických modulech (Photon 12/2010, přednáška solární energetické společnosti Solon SE na PVSEC ve Valencii 2010). Prohlášení výrobce solárního modulu Solon SE: „Při 1000 V, dnes již zcela běžném napětí pro větší FV systémy, může být kritické pro každou technologii modulu“. Bylo zjištěno, že PID posunovacího typu (PID-s), který je nejběžnějším a nejškodlivějším typem PID pro krystalické křemíkové moduly, je způsoben mikroskopickými defekty krystalů pronikajících p-n přední spoj postižených solárních článků.[6]

Detekce

Ačkoli PID obvykle nemá žádný vizuální účinek na modul, odlišný techniky analýzy fotovoltaických modulů jsou k dispozici pro detekci a analýzu. Nejprve se může zhoršení výkonu projevit v IV křivky. infračervená termografie a světélkování zobrazovací techniky jako elektroluminiscence a fotoluminiscence jsou také schopni detekovat PID.[7]

Prevence

PID, které se vyskytují v modulech v řetězcích se zápornou polaritou, lze zcela zabránit, pokud střídač se používá s možností uzemnění (nebo účinného uzemnění) kladného nebo záporného pólu. To je možné, pokud střídač je galvanicky oddělené, např. používat transformátor, pokud se používají speciálně navržené topologie transformátoru bez transformátoru, nebo změnou potenciálu elektrické sítě na zem. Který pól musí být uzemněn, objasňuje výrobce solárních modulů. Nejjednodušší a velmi efektivní metodou, jak zabránit PID, je instalace reverzního zařízení od prvního dne instalace. Viz výrobci anti-PID v níže uvedené části „Zrušení“.

Obrácení

Pokud je v solárním modulu přítomen PID efekt, lze jej zvrátit. Sedm společností, ELETTROGRAF / ATEX ,Huawei, OriSolar, VIGDU, iLumen, PADCON a Pidbull vyrobili zařízení, které může zabránit a zvrátit tento efekt.[8]iLumen PID BOX mini iLumen nv. [9][10][11]

Reference

^ APID - AntiPID řešení od ELETTROGRAF / ATEX

^ Řešení Huawei PID

^ PID řešení

^ Video řešení PID

  1. ^ Fraunhofer CSP představuje výsledky potenciálně indukované degradace (PID) Fraunhoferovo centrum pro silikonovou fotovoltaiku CSP
  2. ^ Sborník z 35. IEEE PVSC ve dnech 20. – 25. Června 2010, s. 2817-2822
  3. ^ http://www2.jpl.nasa.gov/adv_tech/photovol/ppr_81-85/Pred%20Electrochem%20Breakdown%20-%20PVSC1984.pdf
  4. ^ http://www2.jpl.nasa.gov/adv_tech/photovol/ppr_81-85/Elechem%20Degr%20of%20a-Si%20Modules%20-%20PVSC1985.pdf
  5. ^ R. Swanson et.al. 15. PVSEC, Šanghaj (2005)
  6. ^ Naumann, Volker; Lausch, Dominik; Hähnel, Angelika; Bauer, Jan; Breitenstein, Otwin; Graff, Andreas; Werner, Martina; Swatek, Sina; Großer, Stephan (01.01.2014). "Vysvětlení potenciálně indukované degradace posunovacího typu dekorací Na stohovacích poruch v solárních článcích Si". Materiály pro solární energii a solární články. 120, část A: 383–389. doi:10.1016 / j.solmat.2013.06.015.
  7. ^ Köntges, Marc; Oreski, Gernot; Jahn, Ulrike; Herz, Magnus; Hacke, Peter; Weiß, Karl-Anders (2017). Posouzení poruch fotovoltaických modulů v terénu: Program mezinárodní energetické agentury pro fotovoltaické energetické systémy: Úkol 13 IEA PVPS, dílčí úkol 3: zpráva IEA-PVPS T13-09: 2017. Paříž: Mezinárodní energetická agentura. p. 117. ISBN  978-3-906042-54-1. Citováno 24. června 2020.
  8. ^ [1]
  9. ^ PADCON PID KILLER PADCON GmbH
  10. ^ PID řešení pro strunové střídače Pidbull NV
  11. ^ PID řešení pro centrální střídače Pidbull NV

^ PID řešení

^ PID řešení