PID試驗(yàn)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)上篇已經(jīng)討論了一些,主要是溫度和濕度方面。通過實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)際運(yùn)行環(huán)境,并將環(huán)境條件的惡劣程度放大,計(jì)算對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的運(yùn)行時(shí)間,達(dá)到時(shí)間和環(huán)境等效的結(jié)果,這是各種實(shí)驗(yàn)室測(cè)試PID的最終目的。
業(yè)內(nèi)不知道25C常溫和60C及85C下做PID測(cè)試到底有什么區(qū)別,也沒有實(shí)際的研究去證明時(shí)溫等效在PID上的計(jì)算公式。這方面我只能提出疑問,說不出個(gè)所以然。尤其是溫度上,總覺得夏天的陽光下,不發(fā)電都會(huì)有五、六十度的高溫,用85C來模擬,根本不能算是加速試驗(yàn),更不要說常溫或60C了。就濕度上來說,沿海地區(qū)或內(nèi)陸地區(qū)下完雷陣雨后85%的濕度也就是環(huán)境濕度,甚至還不到環(huán)境濕度。真的無法評(píng)說。
那么,難道要放在釜里去煮?。课覜]有這樣的研究,或許將來真有這種需要,用HAST的方法做PID。
除了溫濕度,再談?wù)勂渌目赡墉h(huán)境因素。
首當(dāng)其沖的,我得講講光照的影響。
PID在什么時(shí)候會(huì)發(fā)生?答曰:需要有系統(tǒng)電壓加在組件上,并且因邊框接地而對(duì)地形成電勢(shì)差。所以,形成PID必須是在系統(tǒng)發(fā)電的時(shí)候,不會(huì)在晚上。這就帶來一個(gè)問題,即光照條件對(duì)組件帶來什么影響。
光照可能從兩方面對(duì)組件的PID產(chǎn)生作用。
一是當(dāng)光照時(shí)組件本身的發(fā)電情景,此時(shí)組件內(nèi)部是有電流通過的,而現(xiàn)有PID試驗(yàn)是將組件的正負(fù)極短接后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的,這到底有什么區(qū)別?有說法是產(chǎn)生PID效應(yīng)時(shí),陣列中的某塊組件正好處于不發(fā)電或低于正常發(fā)電量的狀態(tài),如組件被局部遮擋時(shí)。此時(shí)被遮擋單元的電流不是或不完全是通過光生伏打效應(yīng)進(jìn)行的,而是系統(tǒng)的電流強(qiáng)行流過,甚至是沒有電流通過,而串聯(lián)陣列中的下游組件繼續(xù)在發(fā)電,被遮擋處就成了電流的瓶頸,導(dǎo)致接地的邊框產(chǎn)生從地到玻璃到電池片的“倒灌漏電流”,玻璃中的金屬離子遷移到電池片表面上,破壞了電池的N型電場(chǎng)結(jié)構(gòu)。在這種情況下,光照對(duì)PID的影響到底是什么。
第二種情況是經(jīng)過長期光照的組件對(duì)PID的抵抗能力。一般客戶在自測(cè)或給認(rèn)證機(jī)構(gòu)送樣時(shí)都是新組件。這時(shí)候組件各部分材料的性能都保持得比較完整的。如EVA,是沒有經(jīng)過任何光照、紫外降解的新鮮EVA。此時(shí)EVA材料內(nèi)游離的醋酸成分(或者說VA中的V成分)是很少的,做PID試驗(yàn)時(shí)只有靠這一點(diǎn)醋酸成分以及試驗(yàn)過程中可能產(chǎn)生的游離醋酸成分帶動(dòng)玻璃中金屬離子的遷移(當(dāng)然EVA分子結(jié)構(gòu)因?yàn)榇姿岬拇嬖谙鄬?duì)于聚烯烴來說極性更強(qiáng)一點(diǎn),分子極化可能也會(huì)有助于漏電流的形成,所以EVA的體積電阻(10的14次方數(shù)量級(jí))一般要比聚烯烴(10的18次方數(shù)量級(jí))低)。尤其是抗材料廠推出的抗PID的EVA,VA含量尤其低,這樣的組件做當(dāng)前試驗(yàn)方法下的抗PID試驗(yàn),漏電流就會(huì)比較低,給大家的結(jié)果自然是96小時(shí)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)PID效應(yīng)。
順便提一下,一般做PID試驗(yàn)的時(shí)候,漏電流如果有幾十微安以上,基本上就可能發(fā)生PID效應(yīng)了。
那么經(jīng)過長期光照的組件,又可能發(fā)生什么變化呢?
做材料的朋友都知道,組件戶外最怕的是紫外對(duì)有機(jī)材料造成的影響。EVA材料本身的C-C鍵結(jié)構(gòu)就注定要被紫外所困擾。即便材料中加了紫外穩(wěn)定劑、紫外吸收劑,或者想辦法降低雙鍵含量,其長期耐紫外性能也是倍受爭(zhēng)議的。我們不需要談EVA經(jīng)過紫外老化后降解了多少,是否發(fā)黃、變脆,我們只要了解經(jīng)過紫外照射后的EVA產(chǎn)生了多少游離的VA成分,產(chǎn)生的游離VA成分會(huì)不會(huì)比以前那些不具有抗PID效應(yīng)的EVA的起始游離VA含量要高。如果答案是YES的話,那么經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行的組件其產(chǎn)生PID的可能和過去剛出廠的組件相比,也就是五十步笑一百步了。何況組件要用25年呢,五十步、一百步或許對(duì)于萬里長征來講只是走了第一步而已。
所以,PID試驗(yàn)方法是不是有必要做深入的研究:在PID試驗(yàn)之前,先經(jīng)過紫外輻照試驗(yàn),而且輻照量要予以適當(dāng)?shù)难芯?,不能象目前組件IEC中做紫外預(yù)處理(UV pre-condition)那樣不痛不癢。甚至如果考慮濕度、溫度的影響,是否要在紫外老化時(shí)同時(shí)施加一定的溫濕度,以檢驗(yàn)EVA材料的抗降解能力。
可憐的EVA,當(dāng)你號(hào)稱抗PID時(shí)為何如此飽受爭(zhēng)議。