Fenomenul PID (Potential Induced Degradation)

PID (Potential Induced Degradation) este un fenomen care poate influenta performantele modulelor fotovoltaice, determinand o reducere semnificativa a eficientei si productiei de energie a acestora in timp. Acest fenomen este legat în principal de o diferență de potențial electric între celulele fotovoltaice și împământarea modulului, care poate provoca degradarea proprietăților electrice ale modulului în sine. Acest efect nedorit, dacă nu este identificat prompt, poate duce la disfuncționalități, pierderi de putere și eficiență a modulului și deteriorări permanente care pot face modulul inutilizabil. Ce este PID și ce cauzează? The PID este un fenomen al degradare care priveste potentialul modulelor solare fotovoltaice. Când modulele fotovoltaice au a potenţial negativ faţă de pământ , se creează o tensiune înaltă între celulele modulului și cadru, care este conectat la pământ din motive de siguranță. Această diferență de potențial atrage electroni din materialele utilizate în modulele fotovoltaice, provocând o descărcare prin cadru și ulterior către pământ. Această migrare a purtătorilor de sarcină duce la o degradare a efectului fotovoltaic; de fapt, electronii care tind să se disperseze spre sol generează a curent de scurgere mic . Acest fenomen slăbește celulele de siliciu și reduce semnificativ performanța generală a modulului fotovoltaic, compromițând în consecință eficiența întregii fabrici de producție. Cauzele care generează efectul PID sunt diferite, dar pot fi împărțite în trei niveluri care caracterizează un sistem fotovoltaic: Nivelul celulei : fenomenul poate fi declansat de tendinta de polarizare a stratului antireflex prezent in celule, sau de niveluri scazute de dopaj sau prezenta unor defecte in reteaua cristalina; Nivelul modulului : Proprietățile dielectrice ale încapsulantului și rezistența sa slabă la pătrunderea de către moleculele de apă pot declanșa și accelera degradarea; Nivel de sistem : nivelul de tensiune la care se află modulul față de pământ și curenții de scurgere induși sunt cu siguranță cauza principală a declanșării acestui fenomen. În plus, trebuie luate în considerare aspecte legate de mediul înconjurător, de fapt factori precum umiditatea ridicată și salinitatea pot accelera procesul PID. Temperaturile ridicate pot contribui, de asemenea, la crearea PID deoarece favorizează absorbția moleculelor de apă, crescând permeabilitatea încapsulantului și favorizând curenții de dispersie. Efectele PID și cum să le evitați: PID implică în principal două tipuri de degradare: Electrocoroziune în strat transparent (TCO) : reacție electrochimică între umiditate și sodiu prezent în capacul de sticlă care generează coroziune care degradează TCO-ul făcându-l să-și piardă proprietățile conductoare și reducând eficiența modulului. O astfel de degradare este ireversibil si nu are alta solutie decat schimbarea tehnologiei in constructia panourilor. Polarizarea celulară : în celulele cristaline de siliciu standard, cu siliciu dopat de tip „p”, poate apărea o acumulare de sarcini pozitive pe partea superioară a celulei. Acest lucru poate cauza scurgeri de sarcini negative prin materialul de încapsulare, de-a lungul cadrului și chiar prin geamul frontal. În cazul siliciului supus dopajului de tip „n”, sarcinile negative se acumulează la suprafață, în timp ce sarcinile pozitive sunt descărcate. Acest fenomen poate duce la deteriorarea și pierderea puterii pana la 70% peste cativa ani. Acest efect, totuși, poate fi anulat prin inversarea polarității. Pentru a încerca să prevină și să atenueze fenomenul de Potențială degradare indusă se poate interveni asupra urmatoarelor aspecte: Proiecta : Folosiți materiale și tehnici de proiectare care minimizează diferența de potențial dintre celule și sol. De exemplu, alegeți încapsulanți care sunt rezistenți la migrarea ionilor. Împământare adecvată : Asigurați împământarea corectă a modulelor fotovoltaice pentru a reduce diferența de potențial. Tehnologii anti-PID : Unii producători dezvoltă tehnologii specifice anti-PID, cum ar fi acoperiri speciale, tratamente de suprafață cu module și sticle de cuarț de înaltă calitate, care, prin natura lor, conțin concentrații de sodiu. Întreținere și monitorizare : Efectuați întreținere regulată și monitorizați performanța modulelor pentru a detecta și a atenua semnele timpurii ale PID. Acest fenomen poate fi de fapt recunoscut prin teste electrice specifice care măsoară pierderea de putere și prin analize termografice, care pot evidenția diferențele de temperatură cauzate de degradarea celulelor.