表

1 封装材料与 PID

　　尽管在上述数据中硅胶表现很好，但在继续老化后，使用硅胶的组件从

190 小时开

始衰减，并在

240 小时后衰减达到 90%。有研究表明将封装更换成热塑性弹性体后，电

池功率衰减的现象大幅度减小。但热塑性弹性体带来了另两个风险，即在实际使用中透
光率的变化和蠕变。

　　

2011 年 7 月 NREL 发表文章报道在 1000 小时 85

℃85%的湿度-600V 的老化后，在

SiNx 表面发现发现 Na 富集。SimonKoch[11]等提出认为 PID 现象和胶膜、电池表面的关
系很大，并提出一个可能的假设：

Na+在电压下从玻璃向电池片移动，正离子移动的速

度受胶膜、温度、湿度和电压的影响，钠离子扩散进入电池起到供应原子的作用，在发射
极

Na 离子富集，p-n 结被中和，从而影响电池的光伏效应。可以确认光伏组件在玻璃、胶

膜、电池确定时，测试后

PID 的程度受到温度、湿度和电压的影响。也有研究认为是正价

离子

(H2O)nH+而非金属离子才是 PID 现象的原因。

　　四、

PID 的解决方式

　　从目前的研究表明，

PID 可以从三个方面进行预防，分别是系统、组件和电池。

　　从系统上而言，可以采用串联组件的负极接地或是在晚间对组件和大地之间施加正
电压。另一个可能的情况是，随着微逆变器的使用，系统电压降低，产生的

PID 效应是

否可以忽略不计。以上的三个方案都带来额外的设备成本和效率的下降。

从组件而言，由于湿度是

PID 现象产生的因素之一，所以封装的方式也非常关键。一些

组件厂在选择背板、硅胶方面提出了新的要求，以期降低水气进入组件的程度。在组件中
替换玻璃是一个为达到抗

PID 的最佳选择，但成本太高几乎不可行。替换 EVA 是也选择

之一，但新材料带来成本提高和使用中的持续风险。以

POE 为例，POE 以碳-碳链为主

链，有辛烯和丁烯，分子中有大量的支链，柔软而透明。但其熔点在

50-70

℃之间，为

能使用在光伏组件中，不得不加入以直链分子为主的聚乙烯（

PE）以提高熔融温度范

围中的峰值到

100

℃以上。但 PE 的引入导致体系容易在交变的温度循环中逐渐结晶而使

透明度缓慢下降。

POE-PE 的分子重排温度低于光伏组件的最高工作温度，在日夜交替的

循环的温度变化下，透光率是否还能长期保持尚无实验数据的支持。另外蠕变也是一个
令人担心的问题，即使加入

PE 使熔融温度的峰值提高到 100

℃以上，但其在 80℃以下

通过

DSC 仍然可以观察到有吸热现象，表明在光伏组件的使用温度范围中仍然有部分

分子熔融或移动。在目前没有更好的选择的情况下，选择合适的

EVA 变得非常关键。但

要指出的是目前除非对组件进行

PID 测试，尚无直接的测试方法可以判断哪种 EVA 可

以减小

PID 效应。有文献建议使用电阻率的高低来判断 EVA 的优劣，但没有足够的实验