PID (Potential Induced Degradation) ist ein Phänomen, das die Leistung von Photovoltaikmodulen beeinflussen und im Laufe der Zeit zu einer erheblichen Verringerung ihrer Effizienz und Energieproduktion führen kann. Dieses Phänomen hängt hauptsächlich mit einem Unterschied im elektrischen Potenzial zwischen den Photovoltaikzellen und der Modulerdung zusammen, was zu einer Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften des Moduls selbst führen kann. Dieser unerwünschte Effekt kann, wenn er nicht rechtzeitig erkannt wird, zu Fehlfunktionen, Leistungs- und Effizienzverlusten des Moduls sowie dauerhaften Schäden führen, die das Modul möglicherweise unbrauchbar machen können. Was ist PID und was verursacht es? Der PID es ist ein Phänomen von Abbau was das Potenzial von Photovoltaik-Solarmodulen betrifft. Bei Photovoltaikmodulen gibt es eine negatives Potential gegenüber der Erde Zwischen den Modulzellen und dem Rahmen, der aus Sicherheitsgründen mit Erde verbunden ist, entsteht eine Hochspannung. Diese Potentialdifferenz zieht Elektronen aus den in den PV-Modulen verwendeten Materialien an und verursacht eine Entladung durch den Rahmen und anschließend zum Boden. Diese Wanderung der Ladungsträger führt zu einer Verschlechterung des photovoltaischen Effekts; Tatsächlich erzeugen die Elektronen, die dazu neigen, sich in Richtung Boden zu verteilen, ein kleiner Leckstrom . Dieses Phänomen schwächt die Siliziumzellen und verringert die Gesamtleistung des Photovoltaikmoduls erheblich, wodurch die Effizienz der gesamten Produktionsanlage beeinträchtigt wird. Die Ursachen, die den PID-Effekt erzeugen, sind unterschiedlich, lassen sich jedoch in die drei Ebenen einteilen, die eine PV-Anlage charakterisieren: Zellebene : Das Phänomen kann durch die Polarisationsneigung der in den Zellen vorhandenen Antireflexionsschicht oder durch niedrige Dotierungsniveaus oder das Vorhandensein von Defekten im Kristallgitter ausgelöst werden; Modulebene : Die dielektrischen Eigenschaften des Verkapselungsmittels und sein geringer Widerstand gegen das Eindringen von Wassermolekülen können eine Verschlechterung auslösen und beschleunigen; Systemebene : Der Spannungspegel, auf dem sich das Modul im Verhältnis zur Erde befindet, und die induzierten Leckströme sind sicherlich die Hauptursache für das Auftreten dieses Phänomens. Darüber hinaus müssen Aspekte der Umgebung berücksichtigt werden, denn Faktoren wie hohe Luftfeuchtigkeit und Salzgehalt können den PID-Prozess beschleunigen. Hohe Temperaturen können ebenfalls zur Entstehung von PID beitragen, da sie die Absorption von Wassermolekülen begünstigen, die Durchlässigkeit des Verkapselungsmittels erhöhen und Dispersionsströme begünstigen. Auswirkungen von PID und wie man sie vermeidet: Bei PID handelt es sich hauptsächlich um zwei Arten der Verschlechterung: Transparentschicht-Elektrokorrosion (TCO) : elektrochemische Reaktion zwischen Feuchtigkeit und Natrium im Deckglas, die Korrosion erzeugt, die das TCO abbaut, wodurch es seine leitenden Eigenschaften verliert und die Effizienz des Moduls verringert. Eine solche Verschlechterung ist irreversibel und hat keine andere Lösung, als die Technologie bei der Herstellung von Paneelen zu ändern. Zellpolarisation : In Standard-Siliziumkristallzellen mit „p“-dotiertem Silizium kann es zu einer Ansammlung positiver Ladungen auf der Oberseite der Zelle kommen. Dies kann dazu führen, dass negative Ladungen durch das Einkapselungsmaterial, entlang des Rahmens und sogar durch das Frontglas entweichen. Bei Silizium, das einer Dotierung vom Typ „n“ ausgesetzt ist, sammeln sich negative Ladungen an der Oberfläche an, während positive Ladungen entladen werden. Dieses Phänomen kann zu einer Verschlechterung und einem Leistungsverlust führen bis zu 70 % in ein paar Jahren. Dieser Effekt kann jedoch durch Umpolen aufgehoben werden. Um zu versuchen, das Phänomen zu verhindern und abzumildern Möglicher induzierter Abbau Es besteht die Möglichkeit, in folgende Aspekte einzugreifen: Design : Verwenden Sie Materialien und Designtechniken, die den Potenzialunterschied zwischen den Zellen und der Erde minimieren. Wählen Sie beispielsweise Verkapselungsmittel, die gegen Ionenmigration beständig sind. Ausreichende Erdung : Achten Sie auf eine korrekte Erdung der Photovoltaikmodule, um die Potenzialdifferenz zu reduzieren. Anti-PID-Technologien : Einige Hersteller entwickeln spezielle Anti-PID-Technologien, wie spezielle Beschichtungen, Moduloberflächenbehandlungen und hochwertige Quarzgläser, die naturgemäß Natriumkonzentrationen enthalten. Wartung und Überwachung : Führen Sie regelmäßige Wartungsarbeiten durch und überwachen Sie die Modulleistung, um frühe Anzeichen einer PID frühzeitig zu erkennen und zu mildern. Dieses Phänomen kann tatsächlich durch spezielle elektrische Tests erkannt werden, die den Leistungsverlust messen, sowie durch thermografische Analysen, die die durch Zelldegradation verursachten Temperaturunterschiede aufzeigen können.