1. Définition et principe

- Le PID fait référence au phénomène de dégradation des performances des modules dans un module PV En raison de la présence d'une différence de potentiel entre la cellule et la lunette en environnement humide, une différence de potentiel importante à l'intérieur du module provoque la migration des ions présents dans le matériau d'encapsulation. Par exemple, les ions sodium migrent de la surface du verre vers le côté semi-conducteur de type N de la cellule, ce qui modifie ses caractéristiques électriques, notamment en diminuant le facteur de remplissage, la tension à vide et le courant de court-circuit.

2. Facteurs d'influence

- Aspects de la structure des composants

Le matériau d'encapsulation et la structure du module ont un impact sur le PID. Par exemple, le phénomène PID est plus susceptible de se produire lorsqu'un cadre en aluminium est utilisé et que le produit d'étanchéité est de mauvaise qualité. En effet, l'activité électrochimique de la lunette en aluminium est plus élevée et la migration des ions est facilement déclenchée en présence d'une différence de potentiel.

Facteurs environnementaux externes

- Les environnements à forte humidité et à haute température aggravent le phénomène de PID. Une humidité élevée crée les conditions nécessaires à la migration des ions, tandis que des températures élevées accélèrent leur mouvement. En général, la probabilité et la gravité de l'apparition de PID augmentent dans les environnements où l'humidité relative est supérieure à 85 % et les températures comprises entre 60 et 80 °C. ° C.

Aspects du système électrique

- La mise à la terre du générateur photovoltaïque et la connexion des modules photovoltaïques en série et en parallèle sont également liées au PID. Une mauvaise mise à la terre ou une mauvaise répartition des pôles positif et négatif lors du raccordement en série des modules entraîne une différence de potentiel importante entre eux, déclenchant ainsi le PID.

3. Mesures de prévention et de résolution

-Niveau des composants*

- Utiliser des matériaux résistants aux PID, tels que des films adhésifs d'encapsulation spéciaux. Certains films adhésifs d'encapsulation haute performance présentent une faible conductivité ionique et peuvent efficacement empêcher la migration ionique.

- Optimiser la répartition du champ électrique entre la cellule et le cadre lors du processus de conception et de fabrication du module pour réduire la génération de différence de potentiel.

Niveau système

- Une conception de mise à la terre raisonnable pour les panneaux photovoltaïques, telle que l'utilisation d'une mise à la terre négative, peut réduire le potentiel à la surface du module, réduisant ainsi la possibilité d'apparition de PID.

- Installer des dispositifs de réparation PID qui peuvent appliquer un potentiel inverse au module la nuit ou lorsque la lumière est faible, ramenant les ions migrateurs à leurs positions d'origine et rétablissant ainsi les performances du module.

II. LID (Dégradation induite par la lumière)

1. Définition et principe

- Le LID désigne le phénomène de baisse progressive des performances des modules photovoltaïques exposés à la lumière pendant une longue période. Pour les modules photovoltaïques en silicium cristallin, ce phénomène est principalement dû à la formation de complexes bore-oxygène dans les plaquettes de silicium sous l'effet de la lumière, ce qui entraîne une augmentation du complexe porteur minoritaire. Dans le silicium cristallin de type p, le bore est un dopant courant qui forme des complexes bore-oxygène en présence d'oxygène. Ces complexes agissent comme des pièges, piégeant les porteurs minoritaires et réduisant leur durée de vie, ce qui réduit le rendement de conversion photoélectrique de la cellule.

2. Facteurs affectant

-Qualité des plaquettes de silicium

- La teneur en impuretés et les défauts cristallins de la plaquette de silicium affectent le degré de LID. Une teneur en bore trop élevée ou la présence de nombreux défauts cristallins, tels que des dislocations, accélèrent l'apparition de LID.

- Intensité et durée de la lumière

- Une intensité lumineuse plus élevée et une durée d'éclairage plus longue accentueront le phénomène de LID. En général, dans des conditions de test standard (STC), la puissance du module diminue progressivement avec le temps d'exposition à la lumière.

3. Mesures de prévention et de résolution

- Procédé de fabrication de plaquettes de silicium

- Optimiser le processus de purification des plaquettes de silicium afin de réduire la teneur en bore et les défauts cristallins. Par exemple, l'adoption d'une technologie de croissance cristalline plus avancée, telle que la méthode Siemens modifiée, peut améliorer la pureté des plaquettes de silicium.

- Fabrication de modules et exploitation du système

Lors de la fabrication des modules, certaines technologies de prétraitement peuvent être utilisées, comme le recuit lumineux. En pré-irradiant les composants dans des conditions d'intensité lumineuse et de durée spécifiques, la formation du complexe bore-oxygène peut être déclenchée à l'avance, de sorte qu'il atteint un état relativement stable dès le début de l'utilisation normale des composants et réduit les pertes LID ultérieures.

- En fonctionnement, le système de dissipation thermique du composant est conçu de manière judicieuse, car les températures élevées aggravent également le phénomène de LID. Une bonne dissipation thermique permet aux composants de maintenir de meilleures performances dans un environnement à haute température.