PID چیست؟

رضا نصرالهی
رضا نصرالهی

مدرس و مشاور نیروگاه خورشیدی

پارامتر Potential induced degradation که به طور اختصار PID نیز نامیده می شود پدیده ای است که بر روی سلول های خورشیدی یک پنل خورشیدی اثر منفی می گذارد و موجب تخریب عملکردی در سلول های خورشیدی می شود و بعضا از آن به عنوان افت انرژی بالقوه که در طول زمان باعث کاهش ظرفیت و توان خروجی پنل ها نیز می گردد یاد می کنند .

چه عواملی بر روی PID تاثیر گذار هستند ؟

 

از جمله عواملی که بر روی PID تاثیر گذار هستند می توان دما ، رطوبت و ولتاژ را نام برد ، به نحوی که تاثیر گذاری این عوامل بر روی انواع پنل های خورشیدی یکنواخت بوده و در انواع مختلف ، تاثیر گذاری این عوامل یکسان می باشد اما مقدار این تاثیر گذاری ممکن است متفاوت باشد .
پی آی دی زمانی رخ می‌دهد که در اثر ولتاژ و یا جریان نشتی ، یون‌ها بین مواد نیمه‌هادی سلول‌ها و بدنه ماژول و یا شیشه‎‌های نگهدارنده سطح پنل و … جاری می‌شوند که همین جریان یون‌ها منجر به کاهش توان خروجی پنل می‌گردد.

 

افت انرژی در سیستم های خورشیدی یا فتوولتائیک

 

در سیستم های فتوولتاییک تشخیص مشکل کاهش انرژی از روش مقایسه داده ها و اطلاعات خروجی مشکل است که این اطلاعات بستگی به معیار اندازه گیری شده تابش از پنل خورشیدی در مکان ها و زمان های مختلف می باشد. در کل می توان گفت به علت اثر PID به میزان ۲٫۵ تا ۳۰ درصد ارزش کارایی یک سیستم فتوولتاییک کاهش می یابد. برخی از سازندگان از قبیل شرکت Q Cell و JSPV کره جنوبی در پنل های خورشیدی از Anti PID استفاده می کنند که باعث می شود کارایی و راندمان پنل خورشیدی افزایش یابد.

برای درک PID، مهم است بدانیم که چگونه برق توسط پانل های خورشیدی به طور معمول تولید می شود.

هر پنل خورشیدی از بهم چسبیدن تعداد زیادی سلول خورشیدی تشکیل شده است به طوریکه هر سلول به تنهایی قادر به تولید الکتریسیته از نور خورشیدی می باشد . بر اساس اصول فنی و مهندسی زمانی که دو ماده نیمه رسانا با یکدیگر ترکیب می شوند با یکدیگر تبادل بار انجام می دهند که این تبادل بار موجب ایجاد یک میدان الکتریکی ما بین آنها می شود .
تابش نور خورشیدی موجب به حرکت در آمدن الکترون ها در پنل خورشیدی می شود که به موجب این حرکت الکتریسیته تولید می شود .
اثر PID زمانی اتفاق می افتد که در روند پروسه ی تولید جریان ، یون های سدیم لایه ی شیشه ای به طرف سلول خورشیدی و محل اتصال PN(محل اتصال بین دو شبه رسانا) حرکت می کنند و باعث انحراف حرکت الکترون های حامل بار از مسیر اصلی به کناره ها و قاب پنل خورشیدی می شوند.
همچنین در اثر ولتاژ و یا جریان نشتی، یون‌ها بین مواد نیمه‌هادی سلول‌ها و بدنه ماژول و یا شیشه‎‌های نگهدارنده سطح پنل و … جاری می‌شوند که همین جریان یون‌ها منجر به کاهش توان خروجی پنل می‌گردد. اخیرا مشخص شده است که اثر PID برای عملکرد سیستم های فتوولتاییک تهدیدی جدی به حساب می آید و بطور کلی نرخ کارایی سیستم فتوولتاییک ۲٫۵ تا ۳۰ درصد کاهش میابد.

جدیداً به این نتیجه رسیدند که اثر PID برای راندمان سیستم های فتوولتاییک تهدیدی جدی به حساب می آید. فاکتور های اصلی که مشخص می کنند که یک سیستم می تواند تحت تاثیر اثر PID قرار گیرد به شرح زیر است :

  • سلول های خورشیدی
  • ترکیب فتوولتائیک
  • آرایش سیستم فتوولتائیک
  • زمانبندی
  • فاکتور های خارجی

که در ادامه به صورت مختصر هر کدام را توضیح خواهیم داد.

۱) سلول های خورشیدی :
نشانه هایی مبنی بر اینکه بسیاری از انواع سلول های خورشیدی نسبت به قرار گرفتن در پتانسیل منفی بالا حساس هستند وجود دارد.ساختار خود سلول نیز بر روی اثر PID تاثیر دارد که این خود به چگالی حامل های بار سیلیکون استفاده شده و ترکیب شیمیایی لایه ضد بازتاب بر روی سلول بستگی دارد.
۲) ترکیب فتوولتائیک :
مواد استفاده شده در تولید سلول ها خود نقش مهمی ایفا می کنند . در کنار سایر عوامل ـ ترکیب شیمیایی شیشه استفاده شده در قسمت هایی که سلول های خورشیدی به شکل کپسول مانند هستند نیز حایز اهمیت میباشد.
۳) آرایش سیستم های فتوولتائیک :
سلول های خورشیدی نقش مهمی در تعیین حداکثر پتانسیل منفی ایفا می کنند. این به تعداد پنل ها در هر رشته، نوع اینورتر و نحوه اتصال به زمین سیستم خورشیدی بستگی دارد .
۴) زمانبندی :
برای دارندگان پنل خورشیدی، نه اثر PID و نه تاثیر آن بر روی خروجی سیستم خورشیدی به سرعت قابل مشاهده نیست. بنابر این یک چک کننده ی PID در گذر زمان وجود اثر PID را ضمانت میکند .
۵) فاکتور های خارجی :
در میان فاکتور های خارجی که بر روی PID تاثیر می گذارند ، دما و رطوبت بیشترین اثرگذاری را دارند .

 

چگونه می توان مشکل PID را حل کرد ؟

 

با انتخاب پنل های باکیفیتی که تست PID را مطابق با استاندارد IEC62804 پاس کرده باشند، اثر PID را کاهش دهید.
و در صورتی که نیروگاه احداث شده می توانید با استفاده از تجهیزاتی که ولتاژ معکوس ایجاد می کنند، میان الکتریکی به وجود آمده را خنثی نمایید و PID را کاهش یا به صفر نزدیک نمایید .

آکادمی انرژی های تجدیدپذیر ، ارائه دهنده کاربردی ترین مقالات در حوزه انرژی های تجدیدپذیر

آکادمی انرژی های تجدیدپذیر اولین و بهترین

اشتراک گذاری در telegram
Telegram
اشتراک گذاری در facebook
Facebook
اشتراک گذاری در whatsapp
WhatsApp
اشتراک گذاری در twitter
Twitter
اشتراک گذاری در linkedin
LinkedIn

دیدگاه‌ خود را بنویسید

0
    0
    سبد خرید شما
    سبد خرید شما خالی استادامه خرید
    اسکرول به بالا