光伏电站收益率隐形杀手：又见PID

2012年始，一项与组件有关的质量问题在光伏电站中被大量暴露，PID（Potential Induced Degradation，电势诱导衰减）现象由此走入公众视野。同年12月，美国独立光伏组件测试实验室PV Evolution Labs（PVEL）率先对五家国际一级组件制造商进行了PID测试，上述企业包括中国英利绿色能源、晶澳太阳能、天合光能、日本京瓷和Solarworld。

此后，越来越多光伏组件制造商增强了对PID的重视，截至2015年第二季度，日本松下、阿特斯、晋能、昱辉阳光、韩华、中盛光电等国内外主流光伏制造商先后宣布其组件通过了第三方PID测试。

据第三方检测机构介绍，PID全称电势诱导衰减，是指当太阳能组件与地面形成高强度负电压，其所形成的电位差将导致太阳能电池或模组造成损害外，还会引起发电效率衰减的问题。

PID可影响整个系统的发电能力和总输出功率，严重者将直接减少光伏电站投资收益率，近年来已经成为国际买家投诉国内组件质量的痛点之一。

PID成因与电站收益率

目前国内外的电池组件生产厂家、科研机构、各大光伏实验室和测试机构尚没有就造成PID效应的真正原因达成定论，主要在于其诱发因素的多元性及复杂性。

电池组件在封装的层压过程中，分为5层，从外到内为：玻璃、EVA、电池片、EVA、背板，PID现象的产生与这5层存在密切联系。

例如由于EVA材料不可能做到100%的绝缘，特别是在潮湿环境下水气通过作为封边用途的硅胶或背板进入组件内部。EVA的酯键在遇到水后发生分解，产生可以自由移动的醋酸。醋酸和玻璃表面碱反应后，产生了钠离子。钠离子在外加电场的作用下向电池表面移动并富集到减反层而导致PID现象的产生。

要想彻底解决PID效应，业内公认的研究方向是 EVA、玻璃、背板材料、封装材料的重新组合，在此过程中组件采用适合且高质量的电池片、封装材料可有效减少PID现象的发生。

PID现象容易发生在高温、高湿、高压的条件下，严重时会导致功率衰减50%以上，直接影响了电站的实际发电量和投资者的收益，低质量的组件甚至会使高盈利性的项目变成灾难性的投资。

由于PID导致的问题日趋明显，各主要光伏市场如日本等开始要求中国组件制造商出示通过PlD-FREE（免于电势差诱导衰减）的测试报告。PID-FREE测试报告在过去两年里逐渐成为继JET后各大组件制造商追逐的热门认证方向。

测试报告：1%以下

据认证公司反馈， 通常情况下，测试结果显示功率衰减降低不到5%则可获得认证公司颁发的通过证书，如果测试结果显示功率衰减小于1%，将获得A级评定。目前，在85℃，相对湿度85%，96小时，高电压（±1000V ）测试条件下，大部分企业宣布的PID测试结果是功率衰减小于5%。

其中测试结果比较优异的有晶澳太阳能、昱辉阳光、晋能、天合光能、韩华、阿特斯等企业，测试结果如表1.

表1、PID测试结果表现优异的几家代表企业

近期，晋能公布的一组PID测试结果显示其组件功率衰减低于1%，引起了行业内较大关注。根据IEC62804标准，T?V NORD将晋能JNMP60-260（多晶60片260瓦）5片组件进行测试，5片组件分为3组，A组1片组件作为参考，B组2片组件加反向偏压测试，C组2片加正向偏压测试。

测试结果显示，B组2片组件在双85（即85℃，85%相对湿度），96小时，高电压（±1000V ）测试条件下，2片组件功率分别下降0.46%和0.39%。C组2片组件在85℃，85%相对湿度，96小时，高电压（±1000V ）测试条件下，2片组件功率分别下降0.74%和0.54%，优于许多其他一线组件大厂的测试结果。

“晋能的光伏组件在T?V NORD测试中抗PID效应表现优异，基于标准IEC62804测试条件，加压至85℃，湿度85%，测试时间96h，正负偏压1000V下，测试前后功率衰减均低于1%，说明产品的抗PID效应十分优异。”第三方机构T?V NORD光伏事业部总经理须婷婷说。

据了解，晋能首先在电池制造端做了工艺调整，采用优化电池多层SiN镀膜工艺，进行全自动化生产，电池车间所有质量管控点均由自动化设备完成，生产全过程自动实时监控，确保电池的一致性。

同时结合抗PID EVA薄膜的使用，整个生产过程中进行严格的工艺控制，以确保组件中没有PID短板，提高整体表现。

降低组件的功率衰减意味着增加电站实际发电量，这样的优质组件将给光伏电站投资带来更多的收益。这使得越来越多的电站投资商、业主及光伏产品终端用户将PID free作为重要的认证标准之一，组件企业亦将此作为产品出货的重要技术规范。PV－Tech将持续关注各家组件质量评估与测试认证跟踪。