Các tấm pin mặt trời có thể trải qua một hoặc cả hai dạng suy thoái: Suy giảm tiềm năng do cảm ứng (PID) và Suy giảm do ánh sáng (LID). PID đề cập đến sự suy giảm do điện áp cao gây ra còn LID đề cập đến sự xuống cấp xảy ra do ánh sáng mặt trời.
LID là gì?
LID (Light Induced Degradation) nghĩa là thoái hóa do ánh sáng, là sự mất hiệu suất được quan sát thấy với các mô-đun silicon tinh thể, bắt đầu trong những giờ đầu tiên chúng tiếp xúc với ánh nắng mặt trời. Nó ảnh hưởng đến hiệu suất thực so với dữ liệu kiểm tra flash cuối cùng của nhà máy do nhà cung cấp mô-đun PV đưa ra.
Nguyên nhân gây ra hiện tượng LID
LID là do các dấu vết của oxy có trong silicon nóng chảy trong quá trình Czochralski để thu được các tinh thể silicon. Do hiệu ứng tiếp xúc với ánh sáng, những O2 tích điện dương này có thể khuếch tán qua mạng tinh thể silicon và tạo phức với chất nhận pha tạp Bo. Các phức chất Boron-Oxy tạo ra các mức năng lượng riêng của chúng trong mạng tinh thể silicon, và có thể bắt giữ các điện tử và lỗ trống, do đó không có sẵn cho hiệu ứng quang điện.
Sự mất mát do LID liên quan đến chất lượng của quá trình sản xuất tấm wafer, có nghĩa là, sự tinh vi của quá trình sản xuất tế bào quang điện. Nó có thể làm giảm hiệu suất 1% đến 3% hoặc thậm chí nhiều hơn. Hiệu ứng LID chỉ phát sinh với các tấm wafer pha tạp Boron loại p thông thường. Các công nghệ độc đáo sử dụng tấm xốp pha tạp loại n, như trường hợp của các tấm wafer chất lượng cao (đắt tiền), chẳng hạn như tế bào một mặt, không bị ảnh hưởng.
Tấm pin mặt trời trải qua sự suy giảm tự nhiên mà không do dòng chảy của các điện tử qua các điểm tiếp giáp P-N trong tế bào quang điện. Các tế bào quang điện trải qua tỷ lệ tổn thất điện năng khoảng 2% trong năm đầu tiên sử dụng.
Sau đó, một hiện tượng được gọi là ổn định điện năng được cho là xảy ra, có nghĩa là mức độ hao hụt điện năng thấp hơn trong những năm sử dụng tiếp theo với tỷ lệ thường vào khoảng 0,3% ~ 0,5%. Điều này cho thấy rằng tốc độ suy thoái ban đầu là nổi bật nhất.
LID của một tấm pin mặt trời đề cập đến sự mất mát điện năng và các tổn thất khác về hiệu suất của các tế bào quang điện pha tạp chất boron loại p tinh thể sau vài giờ đầu tiên khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. LID thường thay đổi trong khoảng 1-3%. Sự phân hủy của tế bào bởi ánh sáng mặt trời phụ thuộc nhiều vào chất lượng của tấm wafer được sản xuất và là kết quả của một khiếm khuyết được gọi là “phức hợp oxy bo”.
PID là gì?
PID (Potential Induced Degradation) là sự suy giảm hiệu suất tiềm năng gây ra trong các tế bào quang điện.
Nguyên nhân gây ra hiện tượng PID
PID gây ra bởi điện áp cao từ 1000V trở lên cùng với nhiệt độ và độ ẩm do hầu hết các tấm pin năng lượng mặt trời tiếp xúc với sự kết hợp của các yếu tố này trong thời gian hoạt động của chúng. Tuy nhiên, hiệu ứng PID không xảy ra trên tất cả hoặc thậm chí phần lớn các tấm pin mặt trời mặt trời.
Sự tích tụ của bụi bẩn và sự xuống cấp của thủy tinh có thể xúc tác quá trình giải phóng các ion natri. Các mô-đun đã trải qua sự suy thoái như vậy thường chứa một số ô đen không có chức năng và được tìm thấy gần khung. Điều này xảy ra do một dòng lớn các điện tử qua các ô như vậy, do sự khác biệt về điện áp trên khung.
PID tác động đến các ion của pin mặt trời và dẫn đến làm giảm công suất đầu ra của tấm pin mặt trời. Trong một số trường hợp đáng kể, PID làm giảm cả điểm công suất tối đa của mô-đun (MPP) và điện áp mạch hở (Voc) cùng với việc giảm điện trở shunt.
Tiêu chuẩn IEC 62804 được tạo ra để đánh giá khả năng của các mô-đun PV chịu được điện áp cao và kết quả là không bị suy giảm chất lượng. Phương pháp được đề xuất liên quan đến việc hạ các mô-đun PV đến độ lệch điện áp một chiều là 1000 V ở độ ẩm 85% rH và nhiệt độ 60 ºC, trong khoảng thời gian 96 giờ. Biểu đồ hiển thị xếp hạng Pmpp / W (Pmpp là công suất tối đa của bảng điều khiển) cùng với hình ảnh của bảng điều khiển thể hiện Sự phát quang điện trước và sau khi thử nghiệm
Từ hình trên có thể thấy rằng PV đã bị mất điện khoảng 25% trong quá trình kiểm tra PID. Theo tiêu chuẩn IEC 60924, để mô-đun đáp ứng tiêu chuẩn yêu cầu, phép đo này không được vượt quá 5%. Có thể lập luận rằng có sự thay đổi giữa các mô-đun PV. Tuy nhiên, tiêu chuẩn nói trên đã được quyết định dựa trên các thử nghiệm trên một số lượng lớn các tấm PV khác nhau.
Tấm pin mặt trời và môi trường lắp đặt xung quanh tương tác để gây ra PID. Vì không thể thay đổi môi trường lắp đặt, nên cách dễ nhất để tránh PID làm hỏng tấm pin mặt trời là chọn một sản phẩm thông qua chất lượng sản xuất có khả năng chống PID sẵn có.
Sử dụng tấm pin đạt chứng nhận tiêu chuẩn IEC 62804 “Mô-đun quang điện (PV) – Phương pháp thử nghiệm để phát hiện sự suy giảm tiềm năng cảm ứng (PID)”. Với tiêu chuẩn này, các nhà sản xuất phải lựa chọn cẩn thận các thành phần của tấm pin mặt trời và tối ưu hóa quy trình sản xuất của họ.
Ý nghĩa của PID và LID trong việc tính toán sản lượng hệ thống
Như vậy PID và LID là hai nguồn suy giảm khác nhau của các tế bào quang điện trong tấm pin mặt trời, do đó các xếp hạng tấm pin liên quan đến các hiện tượng này cần được xem xét cẩn thận. Mặc dù các hiện tượng có thể được biết rõ bởi nhà sản xuất nhưng thường bị bỏ qua và do đó ảnh hưởng đến tuổi thọ lâu dài của tấm pin mặt trời.
Việc đánh giá PID và LID đặc biệt quan trọng với mục đích đưa ra các dự báo chính xác liên quan đến sản xuất năng lượng. Trong trường hợp không có PID và LID được xem xét, tấm pin mặt trời sẽ bị cho là hoạt động thấp hơn hiệu quả được đánh giá.
Tham khảo tấm pin mặt trời Canadian với LID và PID
Để tìm hiểu thêm về các vấn đề khác liên quan đến điện năng lượng mặt trời, hãy liện hệ với chúng tôi, chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ, tư vấn miễn phí.
Công ty TNHH Năng lượng Quang Điện chuyên lắp điện năng lượng mặt trời, Chúng tôi cung cấp tới khách hàng các hệ thống điện mặt trời đạt tiêu chuẩn tốt nhất, cho hiệu suất cao, vận hành bền bỉ, an toàn và đảm bảo thẩm mỹ với giá thành hợp lý.
Công ty TNHH Năng lượng Quang Điện
Địa chỉ: Phòng 746 CT10A – Khu đô thị Đại Thanh – Thanh Trì – Hà Nội
