ЩО ТАКЕ PID АБО ДЕГРАДАЦІЯ СОНЯЧНИХ ПАНЕЛЕЙ У СЛІДСТВІ ЗБІЛЬШЕННЯ ПОТЕНЦІАЛУ

Науковий термін Potential Induced Degradation (скорочено PID) означає суттєву втрату потужності протягом гарантійного терміну окремого фотоелектричного модуля або послідовно з'єднаних сонячних панелей, що становлять сонячну електростанцію.
Існує 2 види деградації:
- Реверсивний (поляризаційний)
- Необоротний (через електричну корозію)
Поляризаційну деградацію сонячних батарей можна уникнути або деякими заходами відновити потужність. У другому випадку проблема не вирішується.
Потенціал сонячної батареї щодо землі
Поляризація виникає, коли поверхня сонячних модулів або їх опорних елементів набуває негативного потенціалу щодо землі. Це можливо не лише через погано ізольовані контакти. Особливості деяких плівок та скла такі, що для підвищення прозорості в їхньому хімічному складі є солі натрію. Іони цього активного металу через дифузію накопичуються в поверхневих шарах і поляризуються.
Поляризація призводить або до короткого замикання p-n переходів, або появи різниці потенціалів на поверхні обладнання. Через PID за відносно короткий термін сонячні електростанції можуть знижувати потужність на 50-80% від номіналу, заявленого виробником у техпаспорті. Що не тільки завадить отримувати прибуток, а й не дасть окупити витрати на придбання та монтаж обладнання.
Чинники, які підвищують ризик деградації сонячних панелей:
- Погодні умови (підвищена вологість та температура, їх різкі коливання);
- Попадання сторонніх предметів (пил, листя, лід тощо);
- Ушкодження ізоляційного шару;
- Конструкційні помилки;
- Структура дешевих напівпровідникових матеріалів;
- Неправильно підібраний електричний перетворювач.
На погоду люди поки що впливати не навчилися. А з іншим можна впоратися. Контроль якості матеріалів та своєчасне усунення пошкоджень та забруднень, використання спеціальних інверторів струму та заземлення дозволяють продовжити термін роботи сонячних батарей з високою ефективністю.
Як визначити PID?
Якщо ваша домашня або промислова сонячна електростанція ще на гарантії, але навіть за ясної погоди не дає заявленої в техпаспорті напруги або сили струму – можливо, це втрата потужності через реверсивну деградацію сонячних панелей. Як у цьому переконатись, щоб усунути проблему?
1. Визначення лише на рівні фотоелемента. Виміряйте напругу на контактах. Якщо є відхилення від проектної потужності за оптимальних показників освітлення та температури – виміряйте показники на навколишніх поверхнях. На них не повинно бути статичного заряду. Чи є? Це PID.
2. Визначення лише на рівні панелі. Можна побачити різницю у роботі окремих елементів сонячної панелі, якщо застосувати ЕЛ тест. Потрібний стенд із телеметричним обладнанням, а на фотоелементи треба подати живлення зі зворотною напругою. На екранах стенду дуже чітко видно, що пошкоджені осередки мають темне забарвлення. Що більше уражених p-n переходів – то темніше.
3. Визначення лише на рівні ланцюжка сонячних батарей. Виміряйте показники на крайніх панелях, якщо вони послідовно з'єднані. Потім вимірюйте показники від найдальшої до найближчої щодо інвертора. Якщо порушена пропорційність зростання напруги від модуля до модуля – треба вживати заходів проти поляризації.
Залежно від типу сонячних панелей та різновиду інвертора вирішенням проблеми можуть бути заземлення опор або використання PID Box, або заміна пошкоджених модулів. І не забувайте про елементарне очищення поверхонь від пилу.
Необоротна деградація сонячних панелей
Необоротну деградацію сонячних панелей викликають процеси корозії металів та руйнування скляних або полімерних елементів під впливом різних факторів. Ними можуть бути:
- волога
- температура
- ультрафіолетове випромінювання
- випадкові механічні пошкодження
Волога потрапляє на металеві частини конструкції у вигляді дощу, снігу, туману, ранкової роси, конденсації побутових чи промислових випарів. Зазвичай метал, який використовується для зовнішніх робіт, має захисні покриття – фарбу, полімерні плівки або домішки антикорозійних сполук у хімічному складі. Але під впливом часу, температури та від пошкоджень захист втрачає свої властивості.
Коливання температур шкодить і неметалевим компонентом сонячних модулів. Спочатку з'являються мікро-тріщини, в які потрапляє волога, замерзає і розширює їх. Накопичується пил, що має до того ж абразивні властивості – скляні та плівкові поверхні втрачають прозорість, тому напівпровідникові компоненти одержують менше сонячної енергії, як наслідок – знижують потужність.
Ультрафіолет майже не діє на скло, але полімерні плівки дуже чутливі до його дії. Тому тонкоплівкові сонячні панелі мають значно менший термін гарантії, ніж моно- або полікристалічні. Але і серед плівок є чемпіони та аутсайдери – найкращим з них покриттям для фотоелементів вважається етилвінілацетат (EVA), найгіршим – поліетилен чи поліпропілен. Але до складу EVA входить оцтова кислота, і вона вже становить корозійну загрозу для інших сполук.
А від незворотної деградації сонячних батарей внаслідок випадкових механічних пошкоджень ніхто не вбережеться. Град, сильний вітер, падіння птиці або необережне поводження під час обслуговування можуть зруйнувати цілісність захисного шару чи всієї конструкції залежно від прикладеної сили.
Але не все так погано. Усі ризики прораховані виробниками та обладнання домашньої чи промислової сонячної електростанції має шанси ефективно відпрацювати відведений термін. Якщо, звичайно, запобігли поляризаційній деградації сонячних батарей. Розібратися з цим докладно та вирішити проблему у кожному конкретному випадку допоможуть фахівці нашої компанії.