Hiện tượng LID và PID làm giảm hiệu suất tấm pin mặt trời

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến việc giảm hiệu suất của các tấm pin mặt trời, trong đó hai hiện tượng LID và PID được xem là phổ biến nhất. PID là hiện tượng các tấm pin bị xuống cấp do gặp điện áp cao và LID là trường hợp các tấm pin bị xuống cấp do ánh sáng mặt trời. Hôm nay Năng lượng xanh sẽ chia sẻ đến bạn các kiến thức về điện mặt trời với chủ đề “Hiện tượng LID và PID làm giảm hiệu suất tấm pin mặt trời”, hy vọng sẽ là nguồn thông tin cần thiết đến với các bạn đang thắc mắc về vấn đề này.

Hiện tượng LID là gì?

LID là hiện tượng tấm pin bị suy thoái do ánh sáng mặt trời gây ra. LID xảy ra khi hệ thống điện mặt trời được lắp đặt và tiếp xúc với ánh nắng mặt trời lần đầu tiên. Ở giai đoạn này, các tấm pin thường bị giảm hiệu suất nhiều nhất từ 1 – 3%. Sau đó, khi đã ổn định năng lượng, tỷ lệ suy giảm hiệu suất sẽ thấp hơn trong những năm sử dụng tiếp theo (chỉ giảm khoảng 0.8% mỗi năm).

Nguyên nhân gây ra hiện tượng LID bắt nguồn từ quá trình chế tạo các tinh thể silicon. Trong quá trình nóng chảy silicon để thu được tinh thể silicon, luôn có sự xuất hiện của oxy. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin, các phân tử oxy có thể khuếch tán qua mạng silicon và kết hợp với boron (một vật liệu được pha tạp để tăng tính dẫn điện cho silicon) tạo ra phức hợp oxy boron. Phức hợp này có thể hấp thụ các electron và lỗ trống, dẫn đến làm giảm hiệu suất của các tấm pin mặt trời.

Để khắc phục hiện tượng LID, các nhà sản xuất pin mặt trời đã sử dụng các phương pháp như chiếu tia sáng hoặc phun dòng điện từ. Phương pháp chiếu tia sáng có nhiều hình thức chiếu khác nhau như đèn LED, laser, đèn halogen… Tuy nhiên, laser vẫn được coi là hình thức chiếu sáng hiệu quả nhất với thời gian ngắn nhưng chi phí thực hiện lại cao. Trong khi đó, các hình thức chiếu sáng khác vừa yêu cầu thời gian dài hơn mà chi phí thực hiện cũng không rẻ. Còn với phương pháp phun dòng điện tử, giá thành rẻ nhất nhưng thời gian thực hiện cũng lâu nhất.

Hiện tượng PID là gì?

PID là hiện tượng suy giảm hiệu suất do sự chênh lệch điện áp hai cực của hệ thống so với mặt đất, đặc biệt là điện áp ở cực âm. Trong phân phối điện áp tổng thể, nếu điện áp ở cực âm càng cao thì xác suất xảy ra PID cũng càng cao. Hiện tượng PID tuy không xảy ra thường xuyên nhưng nếu xuất hiện, nó có thể làm giảm hiệu suất tấm pin nhanh chóng và trong thời gian dài sẽ khiến tấm pin bị tổn thất điện năng nghiêm trọng.

Khi pin mặt trời có điện áp tại cực âm cao, các tế bào quang điện và khung nhôm sẽ có sự chênh lệch điện áp. Do khoảng cách rất ngắn giữa các tế bào quang điện và khung, kết hợp với các tạp chất trong quá trình đóng gói (EVA) có thể xuất hiện một dòng điện tạo ra giữa các thành phần này và gây ra hiện tượng rò rỉ điện trong hệ thống pin mặt trời, từ đó xuất hiện PID.

=> Có thể bạn quan tâm Quạt Điện Năng Lượng Mặt Trời

Quạt Năng lượng Mặt trời Pureview 8516D-10W

Giá tham khảo: 1.550.000₫

Quạt điện năng lượng mặt trời QD-NL01

Giá tham khảo: 650.000₫

Nguyên nhân gây ra chênh lệch điện áp

Chủ yếu đến từ sự khác biệt về chủng loại, thông số của các thiết bị trong hệ thống điện mặt trời, chẳng hạn như:

Loại biến tần bạn sử dụng: Nếu sử dụng loại inverter không có biến áp, cực âm của giàn pin sẽ không thể kết nối được với mặt đất. Từ đó dễ xảy ra hiện tượng PID trên tấm pin mặt trời.
Thông số của cell pin và tấm pin: Các thành phần bên trong tấm pin cũng có ảnh hưởng đến hiện tượng PID. Các yếu tố này bao gồm: kính cường lực, lớp EVA và lớp chống phản xạ. Đối với tấm kính cường lực, các ion dương từ tấm kính (Na+) sẽ di chuyển vào cell pin và ăn mòn điện hóa, gây ra hiện tượng PID. Đối với lớp EVA, trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cao thì các ion Na+ sẽ bám nhiều hơn vào cell và gây ăn mòn nặng hơn. Còn với lớp chống phản xạ, lớp này càng dày thì hiện tượng PID phát triển càng mạnh hơn.
Hiện nay, để ngăn chặn hoặc làm giảm sự xuất hiện của PID trên các tấm pin mặt trời, có nhiều giải pháp khác nhau đó là:
Sử dụng thiết bị hỗ trợ: Bạn cần sử dụng inverter có biến áp cho hệ thống điện mặt trời của mình. Trong trường hợp sử dụng inverter không có biến áp, bạn cần trang bị thêm thiết bị PV Offset box. Đây là thiết bị giúp đảo ngược sự phân cực trên tấm pin mặt trời vào ban ngày. Điều này tránh cho mỗi chuỗi pin phải giữ cùng một phân cực trong thời gian dài, nhờ đó làm giảm sự xuất hiện của PID.
Chọn chất liệu cell pin và tấm pin: Bạn nên chọn loại pin có phần kính cường lực chứa ít tỷ lệ Na+, lớp EVA có chứa vật liệu POE và lớp chống phản xạ có độ dày hợp lý.
Test PID của tấm pin: Để đạt được tiêu chuẩn IEC (tiêu chuẩn về khả năng chống PID của tấm pin), pin mặt trời phải trải qua quá trình test ở nhiệt độ 80 độ C và độ ẩm trên 85% trong vòng 96 tiếng. Từ đó có thể đánh giá sự ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến tỷ lệ xuất hiện PID trên các tấm pin mặt trời.

Chọn pin mặt trời chất lượng để tránh hiện tượng LID và PID

LID là hiện tượng xảy ra có liên quan đến quá trình chế tạo tấm wafer (tìm hiểu thêm về quy trình sản xuất tấm pin mặt trời). Trong khi đó PID là sự sụt giảm hiệu suất tiềm ẩn xảy ra trong quá trình vận hành hệ thống. Do đó, để tránh gặp phải các hiện tượng LID và PID làm giảm hiệu suất của các tấm pin mặt trời, người dùng cần lưu ý chọn các sản phẩm pin mặt trời chất lượng, đạt tiêu chuẩn kiểm định từ IEC. Điều này không chỉ giúp các tấm pin mặt trời tạo ra sản lượng điện tối ưu, mà còn đảm bảo hệ thống vận hành an toàn, ổn định trong thời gian dài.