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晶硅太阳能电池为什么要设计接地系统?

2016-12-14

       光伏组件随着使用时间的延长,组建发电功率会出现一定幅度的衰减,因为晶体硅组件会产生电位诱发衰减(PID)效应。如果不采取纠正措施,组件的发电功率就会大幅下降,严重影响光伏系统的收益。目前主要解决方法是把组件正负极一端接地,设计接地系统。
晶体硅光伏组件的电位诱发衰减(PID)效应:晶体硅光伏组件中的电路与其接地金属边框之间的高电压,会造成组件的光伏性能的持续衰减。造成此类衰减的机理是多方面的,在高电压的作用下,组件电池的封装材料和组件上表面层及下表面层的材料中出现的离子迁移现象;电池中出现的热载流子现象;电荷的载分配削减了电池的活性层;相关的电路被腐蚀等等。这些引起衰减的机理被称之为电位诱发衰减(PID)、极性化、电解腐蚀和电化学腐蚀。
       晶体硅光伏组件一旦发生电位诱发衰减(PID)效应,太阳能电池负极接地就能产生以下利好的效果:
       (1) 泄放静电,防止对地共模电压超过系统电压;
       (2) 抑制光伏方阵电池板的对地分布电容对逆变器控制电路的共模干扰;
       (3) 建立电池板正电场,是一种避免电池寿命受影响的措施之一。
       目前实现太阳能电池接地主要是通过逆变器,或者太阳能组件专用接地器来实现。其中逆变器负极接地,目前是最常用的方法,消除组件上的静电荷,来阻止这种情况的发生。但由于逆变器的拓扑结构原理不同,这种接地方式不适用某些场合,而且费用较高。若采用太阳能组件专用接地器,对逆变器无影响,还能够消除光伏组件上静电荷,适合于旧项目改造、非隔离型逆变器系统、三电平逆变器系统等光伏电站项目。

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