光伏组件的

PID 效应和封装材料的关系

一、前言

　　随着光伏组件大规模使用一段时间后，特别是越来越多的投入运营的大型光伏电厂
运营三四年后，业界对光伏组件的电位诱发衰减效应
（

PID，PotentialInducedDegradation）的关注越来越多。尽管尚无明确的由 PID 原因引发

光伏电站在工作三、四年后发生大幅衰减的报道，但对一些电站工作几年后就发生明显
衰减现象的原因的种种猜测使光伏行业对

PID 的原因和预防方法的讨论越来越多。一些

国家和地区已逐步开始把抗

PID 作为组件的关键要求之一。很多日本用户明确要求把抗

PID 写入合同，并随机抽检。欧洲的买家也跃跃欲试提出同样的要求。此趋势也使得国内
越来越多的光伏电站业主单位、光伏电池和组件厂、测试单位和材料供应商对

PID 的研究

越来越深入。

　　其实早在

2005 年，Sunpower 就发现晶硅型的背接触 n 型电池在组件中施加正高压

后存在

PID 现象。2008 年，Evergreen 报道了 PID 出现在高负偏压下的正面连接 p 型电池

组件中。在

2010 年，SolonSE 报道在标准的单晶和多晶电池中都发现了极化效应。很快

SolonSE 和 NREL 就提出在负高偏压下使用任何工艺生产的 P 型电池标准组件都存在发
生

PID 现象的极大风险。而 CIGS 组件的 PID 效应也有被报道。

　　二、

PID 的检测方式

　　

PID 测试有两种加速老化的方式：

　　

1）在特定的温度、湿度下，在组件玻璃表面覆盖铝箔、铜箔或者湿布，在组件的输

出端和表面覆盖物之间施加电压一定的时间。

　　

2）在 85%湿度 85

℃或者是 60℃或 85℃的环境下将-1000V 直流电施加在组件输出

端和铝框上

96 小时。

　　在两种方式测试前，都对组件进行功率、湿漏电测试并

EL 成像。老化结束后，再次

进行功率、湿漏电测试并

EL 成像。将测试前后的结果进行比较，从而得出 PID 在设定条

件下的发生情况。第一种方式比较多的用于实验机构，而后一种方式比较多的被光伏组
件厂采用。当

PID 现象发生时，从 EL 成像可以看到部分电池片发黑。光伏组件在上述两

种测试方式下表现出的的

EL 成像图是不同的。第一种方式条件下，发黑的电池片随机的

分布在组件内，而在第二种方式中，电池片发黑的现象首先在靠近铝框处发生。

　　目前

IEC 尚没有出台有关实验室进行 PID 测试和评估的正式标准，但有一个工作文

件，大致测试方式如下：

　　（

1）取样：按 IEC60410 要求，从相同批次中抽取，2 个组件。

　　（

2）消除组件早期衰减效应，组件开路进行 5-5.5Kwh/m2 辐照。