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摘 要：本文主要简单的介绍了PID是潜在的电势诱导的衰减情况，PID的试验的基本方法，通过对PID试验数据分析对比，引导行业现有的有效改善工艺，提升专业工艺质量水准，便于有效预防PID情况的发生，减少PID现象给带来的损失的同时利用现有方法和数据为以后试验研究指明了方向。
关键词：光伏组件PID现象;组件封装材料;PID预防;
中图分类号：TK5 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-10-00-01
一、光伏组件PID现象的表现
（一）PID现象简介及研究意义。随着科技的进步，光伏发电系统的广泛应用，光伏组件PID效应导致组件功率衰减引起了业界专业人士广泛的关注。研究光伏组件PID现象效应产生机理诱因及效应测试专业技术对提高光伏组件的质量可靠性水平及保证光伏发电系统的安全有着重要的意义。目前，光伏组件效应研究已经成为光伏产业十分重要的前沿课题之一。PID是英文potentialInduced的简称。光伏组件PID效应简单的来说是指在温度较高、湿度较大的环境下，高电压流经过太阳能电池从而产生输出功率下降的现象，这也是太阳能电池所特有的现象之一。发生电位诱发衰减现象的真实原理目前还没有明确的科学论断，但是科学界普遍认为与玻璃的内部钠离子移动导致的漏电流有关系。在高温高湿条件下硅酸盐玻璃表面会有二价钠离子、二价镁离子等离子的析出，导致自由电荷变得易于流向玻璃体，漏电流通过玻璃的边框或安装支架流入大地，从而出现产生量PID现象。这种现象的产生对行业现有的工艺影响很大，使得工艺变得粗糙，不易控制操作，降低了专业工艺质量水平，所以我们要对光伏组件PID现象进行总结归纳与研究并且针对出现的原因进行预防，努力使我们的工艺质量水准提高，使我国的工艺水平处于世界领先水平。
（二）PID现象通常有以下几种衰减模式。1、太阳能电池内p-n结分流：如果当时通过电池片的电压为负电压，边框为正偏压，则阳极离子流入电池片，造成p-n结衰减;如果通过电池片的电压为正压，边框为负压，则阳极离子流出电池片，积聚在p-n结附近。2、金属电极腐蚀和大量金属离子迁移现象;EL曲线和I-V的曲线中发现Si栅格界面腐蚀并且栅线腐蚀会导致串联电阻大小升高。在焊带附近发现腐蚀和离子向边框处迁移的现象。3、钠离子迁移到玻璃/TCO的界面，从而导致TCO分层和电化学腐蚀的发生。
（三）光伏组件PID的测试方法。光伏组件PID的测试方法各个实验室有不同之处，目前世界范围内还没有统一的效应测试方法，最常用的一种太阳能电池组件PID的测试研究方法，其特征包括以下步骤：1、测试并完整记录被测太阳能电池组件的初始数据。2、将被测太阳能电池组件安装在高低温实验环境箱内且要让二者之间做好绝缘处理。3、将被测太阳能电池组件正负极短接后与高压加载设备的负极连接，太阳能电池组件的边框与高压加载设备的正极连接。4、启动高低温实验环境箱，并保证调试其输出电压值为600到1000V，同时要开启电流监控仪进行漏电监控监测，双85状态下，实验持续48或96个小时，注意一定要持续。5、持续设定实验时间，关闭高压加载设备及高低温实验环境箱，等待被测太阳能电池组件的温度下降至室温后将其取出。6、测试并记录被测太阳能电池组件的最终数据;实验结束在4个小时之内测EL和功率的大小并且作好记录工作。7、对比被测太阳能电池组件的初始数据与最终数据，并对比试验前后EL图，评价功率衰减
二、光伏组件PID现象产生的原因
认真的整理实验数据以后由试验数据体现出的不同结果对PID现象原因分析。组件长期在高压作用下使得玻璃、封装材料间存在漏电流，大量电荷聚集在电池片表面，使得电池表面的钝化效果恶化，导致FF、Jsc/Voc效率降低，使组件性能低于设计标准。
（一）外部可能的原因。光伏组件在野外环境中的实际情况和大量研究都表面了：在高温、高湿和由于光伏逆变器阵列接地方式引起的光伏组件严重的腐蚀和衰退。
（二）内部可能的原因。系统、组件和电池片三方面可以引起PID现象。影响偏压的因素有逆变器的类型和接地方式以及组件在阵列中的位置。
总之，伏组件PID效应简单的来说是指在温度较高、湿度较大的环境下，高电压流经过太阳能电池从而产生输出功率下降的现象，这也是太阳能电池所特有的现象之一。发生电位诱发衰减现象的真实原理目前还没有明确的科学论断，但是科学界普遍认为与玻璃的内部钠离子移动导致的漏电流有关系。在高温高湿条件下硅酸盐玻璃表面会有二价钠离子、二价镁离子等离子的析出，导致自由电荷变得易于流向玻璃体，漏电流通过玻璃的边框或安装支架流入大地，从而出现产生量PID现象。
三、光伏组件PID现象的预防
综合目前公布的研究成果与实验的出的结论，可以从系统、组件等方面来预防效应。在系统层面设计预防措施，一般可以采用使串联组件的负极接地或是在夜间对组件与大地之间施加正电压的方法来起到预防效应，也可以使用集成微型逆变器的交流组件使系统电压降低来有效的减弱效应。组件层面预防措施，由于湿度是现象产生的关键因素之一，建议选择性能质量优越的光伏玻璃、背板、硅胶等优质材料来有效降低水蒸气透过率，及减少氧化镁，氧化钠等离子析出。
（一）PV逆变器、阵列的负极输出端接地会有效的预防PID现象有变压器的逆变器负极接地或者采用内在负极接地的较少变压器的逆变器可以消除PID现象。
（二）减少漏电的形成：环境条件如温湿度使电池片和接地边框之间形成漏电流。封装材料、背板、玻璃和边框之间形成了漏电流通道。
（三）要从不相同性能的材料影响PID测试结果的数据，采用性能好的封装材料是防治PID发生的有效途径之一。
（四）PID产生的根本条件是有光照和组件表面潮湿，大多发生在有露水、有雾的清晨或者白天雨后或者发生在潮湿的环境下，很到不同的生产工艺的电池和组件受PID影响的大小也是不同的。负偏压越大的组件，PID现象就越严重，功率和填充因子都有很明显的下降。PID现象在组件表面干燥后现象消失，不会造成永久损伤。
参考文献：
[1]曾雪华张志根，蒋建平等效应及影响因素口太阳能，2013（03）：25—30，113—114.
[2]蒋新松机器人学导论[M]北京辽宁科学技术出版社，1993.
[3]安川电机株式会社机器控制器系列产品样本集MP2000系列产品[Z]。2007
[4]王东萃晶圆传输机器人伺服控制系统关键技术研究[D]哈尔滨：哈尔滨工业大学硕士学位论文，2009。
关键词：光伏组件PID现象;组件封装材料;PID预防;
中图分类号：TK5 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-10-00-01
一、光伏组件PID现象的表现
（一）PID现象简介及研究意义。随着科技的进步，光伏发电系统的广泛应用，光伏组件PID效应导致组件功率衰减引起了业界专业人士广泛的关注。研究光伏组件PID现象效应产生机理诱因及效应测试专业技术对提高光伏组件的质量可靠性水平及保证光伏发电系统的安全有着重要的意义。目前，光伏组件效应研究已经成为光伏产业十分重要的前沿课题之一。PID是英文potentialInduced的简称。光伏组件PID效应简单的来说是指在温度较高、湿度较大的环境下，高电压流经过太阳能电池从而产生输出功率下降的现象，这也是太阳能电池所特有的现象之一。发生电位诱发衰减现象的真实原理目前还没有明确的科学论断，但是科学界普遍认为与玻璃的内部钠离子移动导致的漏电流有关系。在高温高湿条件下硅酸盐玻璃表面会有二价钠离子、二价镁离子等离子的析出，导致自由电荷变得易于流向玻璃体，漏电流通过玻璃的边框或安装支架流入大地，从而出现产生量PID现象。这种现象的产生对行业现有的工艺影响很大，使得工艺变得粗糙，不易控制操作，降低了专业工艺质量水平，所以我们要对光伏组件PID现象进行总结归纳与研究并且针对出现的原因进行预防，努力使我们的工艺质量水准提高，使我国的工艺水平处于世界领先水平。
（二）PID现象通常有以下几种衰减模式。1、太阳能电池内p-n结分流：如果当时通过电池片的电压为负电压，边框为正偏压，则阳极离子流入电池片，造成p-n结衰减;如果通过电池片的电压为正压，边框为负压，则阳极离子流出电池片，积聚在p-n结附近。2、金属电极腐蚀和大量金属离子迁移现象;EL曲线和I-V的曲线中发现Si栅格界面腐蚀并且栅线腐蚀会导致串联电阻大小升高。在焊带附近发现腐蚀和离子向边框处迁移的现象。3、钠离子迁移到玻璃/TCO的界面，从而导致TCO分层和电化学腐蚀的发生。
（三）光伏组件PID的测试方法。光伏组件PID的测试方法各个实验室有不同之处，目前世界范围内还没有统一的效应测试方法，最常用的一种太阳能电池组件PID的测试研究方法，其特征包括以下步骤：1、测试并完整记录被测太阳能电池组件的初始数据。2、将被测太阳能电池组件安装在高低温实验环境箱内且要让二者之间做好绝缘处理。3、将被测太阳能电池组件正负极短接后与高压加载设备的负极连接，太阳能电池组件的边框与高压加载设备的正极连接。4、启动高低温实验环境箱，并保证调试其输出电压值为600到1000V，同时要开启电流监控仪进行漏电监控监测，双85状态下，实验持续48或96个小时，注意一定要持续。5、持续设定实验时间，关闭高压加载设备及高低温实验环境箱，等待被测太阳能电池组件的温度下降至室温后将其取出。6、测试并记录被测太阳能电池组件的最终数据;实验结束在4个小时之内测EL和功率的大小并且作好记录工作。7、对比被测太阳能电池组件的初始数据与最终数据，并对比试验前后EL图，评价功率衰减
二、光伏组件PID现象产生的原因
认真的整理实验数据以后由试验数据体现出的不同结果对PID现象原因分析。组件长期在高压作用下使得玻璃、封装材料间存在漏电流，大量电荷聚集在电池片表面，使得电池表面的钝化效果恶化，导致FF、Jsc/Voc效率降低，使组件性能低于设计标准。
（一）外部可能的原因。光伏组件在野外环境中的实际情况和大量研究都表面了：在高温、高湿和由于光伏逆变器阵列接地方式引起的光伏组件严重的腐蚀和衰退。
（二）内部可能的原因。系统、组件和电池片三方面可以引起PID现象。影响偏压的因素有逆变器的类型和接地方式以及组件在阵列中的位置。
总之，伏组件PID效应简单的来说是指在温度较高、湿度较大的环境下，高电压流经过太阳能电池从而产生输出功率下降的现象，这也是太阳能电池所特有的现象之一。发生电位诱发衰减现象的真实原理目前还没有明确的科学论断，但是科学界普遍认为与玻璃的内部钠离子移动导致的漏电流有关系。在高温高湿条件下硅酸盐玻璃表面会有二价钠离子、二价镁离子等离子的析出，导致自由电荷变得易于流向玻璃体，漏电流通过玻璃的边框或安装支架流入大地，从而出现产生量PID现象。
三、光伏组件PID现象的预防
综合目前公布的研究成果与实验的出的结论，可以从系统、组件等方面来预防效应。在系统层面设计预防措施，一般可以采用使串联组件的负极接地或是在夜间对组件与大地之间施加正电压的方法来起到预防效应，也可以使用集成微型逆变器的交流组件使系统电压降低来有效的减弱效应。组件层面预防措施，由于湿度是现象产生的关键因素之一，建议选择性能质量优越的光伏玻璃、背板、硅胶等优质材料来有效降低水蒸气透过率，及减少氧化镁，氧化钠等离子析出。
（一）PV逆变器、阵列的负极输出端接地会有效的预防PID现象有变压器的逆变器负极接地或者采用内在负极接地的较少变压器的逆变器可以消除PID现象。
（二）减少漏电的形成：环境条件如温湿度使电池片和接地边框之间形成漏电流。封装材料、背板、玻璃和边框之间形成了漏电流通道。
（三）要从不相同性能的材料影响PID测试结果的数据，采用性能好的封装材料是防治PID发生的有效途径之一。
（四）PID产生的根本条件是有光照和组件表面潮湿，大多发生在有露水、有雾的清晨或者白天雨后或者发生在潮湿的环境下，很到不同的生产工艺的电池和组件受PID影响的大小也是不同的。负偏压越大的组件，PID现象就越严重，功率和填充因子都有很明显的下降。PID现象在组件表面干燥后现象消失，不会造成永久损伤。
参考文献：
[1]曾雪华张志根，蒋建平等效应及影响因素口太阳能，2013（03）：25—30，113—114.
[2]蒋新松机器人学导论[M]北京辽宁科学技术出版社，1993.
[3]安川电机株式会社机器控制器系列产品样本集MP2000系列产品[Z]。2007
[4]王东萃晶圆传输机器人伺服控制系统关键技术研究[D]哈尔滨：哈尔滨工业大学硕士学位论文，2009。