光伏行業(yè)發(fā)展至今，電站裝機量不斷上升，然而在過去的幾十年里，越來越多的光伏電廠在運營三四年后發(fā)生效率的突然衰減，造成了重大的損失。究其原因，除了受不同組件質(zhì)量和安裝環(huán)境的影響外，另一重要影響因素之一是PID效應，PID效應可能使組件嚴重退化，由此引起的組件功率衰減有時甚至超過50%，從而影響整個系統(tǒng)的發(fā)電能力和總輸出功率，降低光伏電站投資收益率。

目前日本很多用戶明確要求把抗PID寫入合同，并隨機抽檢，日本和歐洲的買家也紛紛提出同樣要求。

一、PID定義

PID(Potential Induced Degradation)電勢誘導衰減效應，是指光伏面板在長時間工作后性能會發(fā)生逐漸衰減的反應。由于組件長期在高電壓作用下使得玻璃，封裝材料之間存在漏電流，大量的電荷聚集在電池片表面，使得電池板表面的鈍化效果惡化，導致FF, Isc, Voc降低，使組件性能低于設計標準。

美國NREL實驗室（National Renewable Energy Laboratory）此前證實無論組件采用何種技術的P型晶硅電池片，組件在負偏壓下都有PID的風險。2005年中國光伏電池板廠商首次報告了這一現(xiàn)象，之后歐美的光伏電站也發(fā)現(xiàn)了輸出功率大幅下降的現(xiàn)象，成為一大問題。PID效應也成了近年來已經(jīng)成為國際買家投訴國內(nèi)組件質(zhì)量的痛點之一。

二、PID效應傳統(tǒng)解決方案

目前，逆變器廠商、組件廠商都在尋求最佳的方案解決PID效應，那究竟什么方案是抑制PID效應最可靠的方法呢？

1. 組件廠商應對PID效應的解決方案：

而目前國內(nèi)外的電池組件生產(chǎn)廠家、科研機構、各大光伏實驗室和測試機構尚沒有就造成PID效應的真正原因達成定論，主要在于其誘發(fā)因素的多元性及復雜性。因此組件廠商在應對PID效應時，公認的研究方向：

（1）采用非Na、Ca玻璃提高玻璃的體電阻，阻斷漏電流通路的形成；
（2）采用非乙烯—醋酸乙烯共聚物的封裝材料。

可以發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外廠商在應對PID效應時多是采用EVA、玻璃、背板材料、封裝材料的重新組合，在此過程中組件采用適合且高質(zhì)量的電池片、封裝材料來有效減少PID現(xiàn)象的發(fā)生。然而這種處理方案并不能從根本上解決PID效應，且導致整個電站建設初期成本上升。

2. 逆變器廠商應對PID效應的解決方案：

經(jīng)過研究，大部分PID現(xiàn)象是可逆的，已經(jīng)發(fā)生的PID衰減的組件在強制給它正偏置電壓一段時間以后，PID衰減現(xiàn)象基本消失。逆變器廠商一般會利用隔離變壓器負極接地或者虛擬負極接地的方法，消除光伏組件對地負偏壓。



這種方案較為明顯的缺點就是，當系統(tǒng)使用無變壓器逆變器外加隔離變壓器方案會造成幾大潛在危險：

（1）PV‐接地，PV+與PE之間高壓；
（2）觸碰PV+，造成人員電擊事故；
（3）PV‐接地，若PV+或組串間電纜產(chǎn)生接地故障，則會通過地線產(chǎn)生故障電流或者產(chǎn)生電弧放電，易引起火災；
（4）成本相對較高，隔離變壓器占用空間也比較大。

因此這個方案不合適組串式電站應用，而比較適合規(guī)模較小的系統(tǒng)應用或者大容量的帶隔離變壓器的集中式系統(tǒng)方案。

三、Projoy-PID提出全新解決方案

Projoy推出全新產(chǎn)品防PID裝置，應用PID變化可逆的原理，在夜間強制給組件加入正偏置的電壓，在夜間進行對PID效應電池板的修復。

工作原理：

Projoy-PID與逆變器直流輸入并聯(lián)，在光伏組件的負級和地（PE)之間施加一個高電壓，且可根據(jù)直流輸入電壓實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)。在夜間，它能把光伏組件在白天因為負極與地之間的負偏壓所積累下來的電荷釋放掉,進而修復那些因為PID效應導致效率衰減的光伏組件。此設備具有檢測光伏組件和地的絕緣阻抗（包括光伏組件和逆變器，系統(tǒng)阻抗必須大于200kΩ）和偵測電網(wǎng)電壓情況的功能。



Projoy-PID支持 1 路、2路和3路MPPT的逆變器，并且每路MPPT可以是多組串并聯(lián)。

連接示意圖：



下圖為運行超過3年的電池板，經(jīng)過Projoy-PID修復后的結果：

ID	初始功率（W）	Pmax 異常衰減后（W）	Pmax 修復17天后（W）	Pmax 修復22天后（W）	Pmax 修復30天后（W）	衰減后比例(W)	修復后比例（W）
Test001	240	241.51	正常參考組件	正常參考組件	正常參考組件	100%	100%
Test002	240	238.79	正常參考組件	正常參考組件	正常參考組件	100%	100%
Test003	240	178.78	201.60	207.99	229.27	74.49%	95.53%
Test004	240	154.47	179.94	188.71	223.68	64.36%	93.20%
Test005	240	221.13	N/A	231.01	230.10	92.14%	95.87%
Test006	240	229.35	N/A	236.22	234.83	95.56%	97.85%
Test007	240	222.86	N/A	230.06	232.88	92.86%	97.03%
Test008	240	124.17	N/A	137.01	207.99	51.74%	86.66%
Test009	240	194.42	N/A	201.33	223.14	81.01%	92.98%
Test010	240	194.95	N/A	206.05	228.44	81.23%	95.18%
Test011	240	172.23	N/A	179.21	225.73	71.76%	94.05%
Test012	240	163.09	N/A	168.81	226.04	67.95%	94.18%
Test013	240	176.97	N/A	182.32	231.66	73.74%	96.52%
Test014	240	176.69	N/A	202.15	229.15	73.62%	95.48%
Test015	240	135.02	N/A	157.46	210.13	56.26%	87.55%
Test016	240	208.96	N/A	220.40	233.71	87.06%	97.38%
Test017	240	159.42	N/A	183.43	226.32	66.43%	94.30%
Test018	240	150.80	N/A	168.33	224.43	62.83%	93.51%
Test019	240	123.52	N/A	137.94	218.45	51.47%	91.02%
Test020	240	195.14	N/A	203.20	232.69	81.31%	96.95%
平均功率	240	176.78	190.77	191.20	226.06	73.66%	94.19%
總功率	4320	3181.98	N/A	3441.62	4068.62	73.66%	94.19%

此種PID解決方案的優(yōu)勢：

1) 成本較低
2) 不影響原來的光伏系統(tǒng)結構，且不會帶來額外風險
3) 安裝簡單方便
4) 修復效果明顯

Projoy團隊基于用戶的角度，不斷開發(fā)更新產(chǎn)品線，為客戶提供相應的解決方案，進過持續(xù)不斷的努力，已經(jīng)成為逆變器及光伏電站方案的全球?qū)I(yè)的供應商。

PROJOY ELECTRIC SRL（普兆新能源設備有限公司）是一家專業(yè)的電氣制造商。致力于為能源轉(zhuǎn)換設備和能源智能化管理提供高低壓直流開關、智能化元器件和傳感器。公司總部位于意大利米蘭，同時在英國、中國等多個國家設立子公司，滿足國際化營銷需求。