PID效应定义

PID效应(Potential Induced Degradation)全称为电势诱导衰减。PID直接危害就是大量电荷聚集在电池片表面，使电池表面钝化效果恶化，从而导致电池片的填充因子、开路电压、短路电流降低，电池组件功率衰减。

PID效应产生原因

典型原因

电池组件在封装的层压过程中，分为5层。从外到内为：玻璃、EVA、电池片、EVA、背板。由于EVA材料不可能做到100%的绝缘，特别是在潮湿环境下水气通过作为封边用途的硅胶或背板进入组件内部。EVA的酯键在遇到水后按下面的过程发生分解，产生可以自由移动的醋酸(下图为水解化学反应方程式)。

醋酸和玻璃表面碱反应后，产生了钠离子。钠离子在外加电场的作用下向电池片表面移动并富集到减反层而导致PID现象的产生(图1-1为PID效应产生的原理图)。

经过美国NERL(国家能源部可再生能源实验室)的研究无论采用任何技术的P型晶硅电池片，组件在负偏压下均有发生电势诱导衰减的风险。因为光伏阵列的组件边框通常都是接地的，造成单个组件和边框之间形成偏压，所以越靠近负极输出端的组件承受负偏压现象越明显。

PID效应产生的危害

PID效应的危害使得电池组件的功率急剧衰减。使得电池组件的填充因子(FF)、开路电压、短路电流减少。减少太阳能电站的输出功率，减少发电量。减少太阳能发电站的电站收益。

PID效应抑制及修复方法

修复原理

已经衰减的电池组件在100℃左右的温度下烘干100小时以后,由PID引起的衰减现象消失了。从而得到一个结论：某些引起PID衰减的过程是可逆的。当然在实际工程中，高温加热组件的这种方式不现实，不可能大规模应用。德国的SAM一个专利技术是针对PID效应的“可逆性”发明的，那就是在晚间对组件和大地之间施加正电压。该方法需要一个叫PID BOX的设备，使用时需要把PID BOX并联在组件正负极上。夜间，PID BOX将组件的正负极进行短接，同时在电池组件与大地之间施加1000V左右的直流正压，让白天迁移到电池片上的离子移出电池片，恢复电池片PN结中的电子。如图1-2

修复方法

硬件方法（抑制不能修复）

使用负极接地方法可以阻止PID的继续发生。但是该方法对逆变器有特殊要求.而且该方法只能针对新建设的光伏电站。对于已经发生PID现象的光伏电站，该方法只能阻止PID深化，不能对组件功率进行恢复。

组件接地，N型组件采取正极接地，P型组件负极接地。组件的边框本身是接地，那么可以理解为电势为0，而末端组件的负极端是串联电压的最后一节，电势相对边框是-1000V或者-1500V,故P型组件的负极通过接地，与边框形成等势。

用无框组件，目前使用场景有限

用POE等材料替代EVA

将 EVA、玻璃、背板材料、封装材料的升级，从源头解决PID效应。
白膜（白色EVA）一般使用的是单玻组件且是铺设在电池片背面，目的是提升双面电池片的背面吸收光增益，而单玻组件本身背面就不会有Na离子的迁移，因为背面是背板，不是玻璃，那么对于单玻组件的PID 只要是合格的EVA 都是可以防止双面电池片的PID效应。对于双玻组件双玻的背面Na 离子在EVA 比POE更容易到电池片背面与AL Ox ，导致钝化消失。（POE的结构比EVA更低水透，更高体积电阻，）白色EVA会比透明EVA 更高体积电阻可能会起到POE的作用，但没有去实验测试，因为不会有方案在双玻使用白色EVA 这样其实失去双玻背面吸收地面反射光发电的优势了。

电池片做技术革新，做HJT电池。

软件方法（可以修复）

SMA的PVOB的设计原理：由于各种因素导致了电池片中PN结的导电离子大量损失，从而导致电池组件的发电能力大幅度下降。PVOB设备在夜间对组件和大地之间施加正电压(1000V)让白天从PN结中流失的导电离子回到PN结中，从而恢复电池组件的发电能力。

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