1. ความหมายและหลักการ

- PID หมายถึงปรากฏการณ์ของการเสื่อมประสิทธิภาพของโมดูลใน โมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ เนื่องจากมีความต่างศักย์ระหว่างเซลล์และขอบในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น เมื่อความต่างศักย์ภายในโมดูลมีขนาดใหญ่เพียงพอ จะทำให้ไอออนในวัสดุหุ้มเคลื่อนที่ เช่น ไอออนโซเดียมเคลื่อนที่จากพื้นผิวกระจกไปยังด้านเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n ของเซลล์ ซึ่งทำให้ลักษณะทางไฟฟ้าของเซลล์เปลี่ยนแปลงไป เช่น ปัจจัยการเติมลดลง แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด และกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

2. ปัจจัยที่มีอิทธิพล

- ด้านโครงสร้างส่วนประกอบ

- วัสดุหุ้มและโครงสร้างของโมดูลมีผลกระทบต่อ PID ตัวอย่างเช่น ปรากฏการณ์ PID มักเกิดขึ้นเมื่อใช้กรอบอะลูมิเนียมและคุณภาพของสารเคลือบหลุมร่องฟันไม่ดี เนื่องจากกิจกรรมทางเคมีไฟฟ้าของขอบอะลูมิเนียมสูงกว่า และการเคลื่อนตัวของไอออนจะเกิดขึ้นได้ง่ายเมื่อมีความต่างศักย์ไฟฟ้า

ปัจจัยสิ่งแวดล้อมภายนอก

ความชื้นสัมพัทธ์และอุณหภูมิที่สูงในสภาพแวดล้อมต่างๆ จะทำให้ปรากฏการณ์ PID รุนแรงขึ้น ความชื้นสัมพัทธ์ที่สูงเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการเคลื่อนตัวของไอออน ในขณะที่อุณหภูมิที่สูงจะเร่งการเคลื่อนที่ของไอออน โดยทั่วไปแล้ว ความน่าจะเป็นและความรุนแรงของการเกิด PID จะเพิ่มขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสัมพัทธ์สูงกว่า 85% และอุณหภูมิระหว่าง 60 - 80 ° ซี.

ด้านระบบไฟฟ้า

- วิธีการต่อสายดินของแผงโซลาร์เซลล์และวิธีการต่อโมดูลโซลาร์เซลล์แบบอนุกรมและขนานก็เกี่ยวข้องกับ PID เช่นกัน หากต่อสายดินไม่ดีหรือขั้วบวกและขั้วลบไม่กระจายอย่างเหมาะสมเมื่อเชื่อมต่อโมดูลแบบอนุกรม ก็จะทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างโมดูลมาก ทำให้เกิด PID

3. มาตรการป้องกันและแก้ไข

-ระดับส่วนประกอบ*

- ใช้วัสดุที่ทนทานต่อ PID เช่น ฟิล์มกาวหุ้มแบบพิเศษ ฟิล์มกาวหุ้มประสิทธิภาพสูงบางชนิดมีค่าการนำไฟฟ้าไอออนต่ำและสามารถป้องกันการเคลื่อนตัวของไอออนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

- ปรับการกระจายสนามไฟฟ้าระหว่างเซลล์และเฟรมให้เหมาะสมในระหว่างกระบวนการออกแบบและการผลิตโมดูลเพื่อลดการเกิดความต่างศักย์

ระดับระบบ

- การออกแบบการต่อลงดินที่เหมาะสมสำหรับแผง PV เช่น การใช้การต่อลงดินเชิงลบสามารถลดศักย์ไฟฟ้าบนพื้นผิวของโมดูลได้ ทำให้ความเป็นไปได้ของการเกิด PID ลดลง

- ติดตั้งอุปกรณ์ซ่อมแซม PID ที่สามารถใช้ศักย์ย้อนกลับกับโมดูลในเวลากลางคืนหรือเมื่อแสงอ่อน โดยขับไล่ไอออนที่เคลื่อนตัวกลับไปยังตำแหน่งเดิม และฟื้นฟูประสิทธิภาพการทำงานของโมดูลได้

II. LID (การสลายตัวที่เกิดจากแสง)

1. ความหมายและหลักการ

- LID หมายถึงปรากฏการณ์ที่ประสิทธิภาพของโมดูล PV ลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปภายใต้แสงเป็นเวลานาน สำหรับโมดูล PV ซิลิคอนผลึก สาเหตุหลักคือการก่อตัวของคอมเพล็กซ์โบรอน-ออกซิเจนในเวเฟอร์ซิลิคอนภายใต้แสง ส่งผลให้คอมเพล็กซ์ตัวพาส่วนน้อยเพิ่มขึ้น ในซิลิคอนผลึกชนิด p โบรอนเป็นธาตุเจือปนทั่วไปที่สร้างคอมเพล็กซ์โบรอน-ออกซิเจนเมื่อมีออกซิเจน คอมเพล็กซ์เหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนกับดัก โดยดักจับตัวพาส่วนน้อยและทำให้อายุการใช้งานของตัวพาส่วนน้อยลดลง ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพการแปลงไฟฟ้าของเซลล์ลดลง

2. ปัจจัยที่มีผลต่อ

-คุณภาพของเวเฟอร์ซิลิกอน

- ปริมาณสิ่งเจือปนและข้อบกพร่องของผลึกในเวเฟอร์ซิลิกอนส่งผลต่อระดับ LID หากปริมาณโบรอนในเวเฟอร์สูงเกินไปหรือมีข้อบกพร่องของผลึกมากขึ้น เช่น การเคลื่อนตัวของผลึกที่ผิดปกติ จะเร่งการเกิด LID

- ความเข้มและระยะเวลาของแสง

- ความเข้มแสงที่สูงขึ้นและระยะเวลาแสงที่ยาวนานขึ้นจะทำให้ปรากฏการณ์ LID ชัดเจนขึ้น โดยทั่วไป ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบมาตรฐาน (STC) พลังงานของโมดูลจะลดลงเรื่อยๆ เมื่อเวลาที่ได้รับแสงเพิ่มขึ้น

3. มาตรการป้องกันและแก้ไข

- กระบวนการผลิตเวเฟอร์ซิลิกอน

- ปรับปรุงกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ของเวเฟอร์ซิลิคอนให้เหมาะสมเพื่อลดปริมาณโบรอนและข้อบกพร่องของผลึก ตัวอย่างเช่น การใช้เทคโนโลยีการเจริญเติบโตของผลึกขั้นสูง เช่น วิธีของซีเมนส์ที่ปรับปรุงใหม่ สามารถปรับปรุงความบริสุทธิ์ของเวเฟอร์ซิลิคอนได้

- การผลิตโมดูลและการทำงานของระบบ

- ในกระบวนการผลิตโมดูล อาจใช้เทคโนโลยีการเตรียมล่วงหน้า เช่น การอบอ่อนด้วยแสง โดยการฉายแสงส่วนประกอบล่วงหน้าภายใต้สภาวะความเข้มแสงและเวลาที่กำหนด การก่อตัวของสารเชิงซ้อนโบรอน-ออกซิเจนสามารถเกิดขึ้นได้ล่วงหน้า ทำให้สารเชิงซ้อนนี้ไปถึงสถานะที่ค่อนข้างเสถียรในช่วงเริ่มต้นการใช้งานส่วนประกอบตามปกติ และลดการสูญเสีย LID ที่เกิดขึ้นตามมา

- ในการทำงานของระบบ ระบบระบายความร้อนของส่วนประกอบได้รับการออกแบบมาอย่างเหมาะสม เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงยังทำให้ปรากฏการณ์ LID รุนแรงขึ้นอีกด้วย การกระจายความร้อนที่ดีสามารถทำให้ส่วนประกอบรักษาประสิทธิภาพการทำงานได้ดีขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง