Hiện tượng LID và PID ảnh hưởng hiệu suất pin mặt trời

Với công nghệ ngày càng phát triển. Con người đã tạo ra pin mặt trời, hệ thống giúp thu thập và chuyển hóa điện năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, để pin mặt trời có thể hoạt động tối ưu. Chúng ta cần loại bỏ những yếu tố gây ảnh hưởng đến hiệu suất pin mặt trời. Bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về hiện tượng LID và PID. Đây là hai hiện tượng ảnh hưởng đến hiệu suất pin mặt trời. 

Hiện tượng LID

Khái niệm

LID là viết tắt của Light-Induced Degradation, hay có thể hiểu là suy giảm do ánh sáng. Nói cách khác, đây là hiện tượng gây ảnh hưởng đến hiệu suất pin mặt trờt do ánh sáng mặt trời tác động. Các tấm pin năng lượng mặt trời trải qua quá trình suy giảm tự nhiên thông qua ánh sáng mặt trời. Trong năm đầu tiên sử dụng, tấm pin có thể mất khoảng 3% công suất. Công suất trong các năm tiếp theo giảm xuống và thường ổn định ở mức khoảng 0.8%. Hiện tượng này xảy ra làm ảnh hưởng khả năng chuyển đổi của tấm pin mặt trời.

Nguyên nhân gây ra hiện tượng LID

Hiện tượng LID xảy ra chủ yếu do oxy kết hợp với silic nóng chảy trong quá trình Czochralski được sử dụng để tạo ra các tinh thể silic. Do tác động của ánh sáng mặt trời. Các oxy này có thể khuếch tán thông qua silic và kết hợp với boron tạo ra oxy boron. Oxy boron này hấp thụ các electron và lỗ trống, đãn đến hiệu suất pin mặt trời bị giảm đi. 

Cách đo lường và đánh giá mức độ ảnh hưởng của LID

Để đo lường và đánh giá mức độ ảnh hưởng của LID. Các nhà nghiên cứu tiến hành thí nghiệm kiểm tra hiệu suất của pin trước và sau khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong điều kiện kiểm soát. Thông qua việc so sánh hiệu suất trước và sau quá trình chiếu sáng. Họ có thể xác định mức độ suy giảm và đưa ra đánh giá về khả năng chuyển đổi của pin.

Cách khắc phục hiện tượng LID

Để giảm thiểu tác động của LID. Các nhà sản xuất pin năng lượng mặt trời đã áp dụng nhiều biện pháp khác nhau. Như phương pháp chiếu tia sáng hoặc phun dòng điện tử. Chiếu tia sáng bao gồm nhiều hình thức khác nhau như sử dụng đèn LED, laser và đèn halogen. Trong số này, laser thường được coi là phương pháp chiếu sáng hiệu quả nhất với thời gian ngắn nhưng lại có chi phí thực hiện cao. Trong khi đó, các hình thức chiếu sáng khác yêu cầu thời gian thực hiện lâu hơn và không hề rẻ. Phương pháp phun dòng điện tử được coi là có giá thành rẻ nhất. Nhưng đồng thời cũng yêu cầu thời gian thực hiện lâu hơn so với phương pháp chiếu tia sáng.

Hiện tượng PID

Khái niệm

PID là viết tắt của Potential-Induced Degradation. Hay còn có thể hiểu đây là sự suy giảm hiệu suất tiềm năng xảy ra trên các tấm pin mặt trời. Nó phát triển bên trong các mô-đun năng lượng mặt trời sau vài ngày hoặc vài tuần lắp đặt. Hiệu ứng này có thể gây ra tổn thất điện năng lên đến 30%.

Nguyên nhân gây ra hiện tượng PID

Hiện tượng PID xảy ra do nhiều yếu tố khác nhau. Bao gồm do môi trường có nhiệt độ và độ ẩm cao. Nếu bạn chọn những biến tần không tích hợp biến áp cũng có thể xảy ra hiện tượng PID. Bởi lúc này cực âm của hệ thống pin có thể không được liên kết với mặt đất. Điều này có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc xuất hiện hiện tượng PID trên tấm pin năng lượng mặt trời.

Tuy nhiên, không phải tất cả tấm pin mặt trời đều bị ảnh hưởng bởi hiện tượng PID. Điều này có thể liên quan đến sự tích tụ chất bẩn và sự xuống cấp của lớp thủy tinh trên bề mặt.

Cách đo lường và đánh giá mức độ ảnh hưởng của PID

Để kiểm tra và đánh giá mức độ ảnh hưởng của PID. Các chuyên gia thường sử dụng các thiết bị kiểm tra hiệu suất pin. Đo lường dòng điện và điện thế trên bề mặt pin trong điều kiện khác nhau. Các thông số này được so sánh với thông số ban đầu để xác định mức độ suy giảm hiệu suất do hiện tượng PID.

Cách khắc phục hiện tượng PID

Một trong những biện pháp quan trọng là sử dụng các vật liệu cách điện và bảo vệ pin khỏi điều kiện môi trường có độ ẩm và nhiệt độ cao. Nên lắp đặt ở vị trí có nhiệt độ vừa phải và độ ẩm thấp. Vị trí đón nhiều gió cũng có thể giúp tránh hiệu ứng PID vì nó giúp giữ cho hệ thống PV mát hơn. Sử dụng các loại inverter có biến áp cũng là yếu tố quan trọng để giảm thiểu hiện tượng PID. Bên cạnh đó, hãy lựa chọn những tấm pin mặt trời có chất lượng tốt. Được sản xuất từ những vật liệu có thể giúp chống lại hiện tượng PID. Nên chọn mua những pin mặt trời đạt chứng nhận IEC. Đây là tiêu chuẩn về khả năng chống PID của pin mặt trời.

So sánh hiện tượng LID và PID

Hiện tượng LID và PID đều ảnh hưởng đến hiệu suất pin năng lượng mặt trời. Nhưng chúng có những điểm tương đồng và khác biệc.

Giống nhau: 

• Cả LID và PID đều gây suy giảm hiệu suất của tấm pin năng lượng mặt trời.
• Cả hai đều có nguyên nhân từ tương tác của các yếu tố bên trong pin và môi trường.
• Cả hai ảnh hưởng đều gây ra việc giảm hiệu suất nghiêm trọng. Cũng như làm giảm khả năng chuyển đổi ánh sáng thành điện năng.

Khác nhau:

• LID chủ yếu xuất hiện trong giai đoạn ban đầu của hoạt động pin. Trong khi PID thường xuất hiện sau một thời gian hoạt động.
• LID tập trung vào sự tương tác giữa boron và oxygen trong quá trình sản xuất pin. Còn thì PID tập trung vào giảm hiệu suất tiềm năng giữa các lớp của pin.
• LID có thể được đo lường và đánh giá bằng cách tiến hành các thử nghiệm ánh sáng. Còn PID được kiểm tra bằng cách đo lường các dòng điện và điện thế trên bề mặt pin.

Các bạn vừa cùng EMPower tìm hiểu về hiện tượng LID và PID. Đây là hai hiện tượng gây ảnh hưởng đến hiệu suất pin mặt trời. Hy vọng, thông qua bài viết, các bạn có thể hiểu hơn về hai hiện tượng này. Cũng như để biết cách phòng chống hiện tượng này xảy ra. Để đảm bảo tấm pin mặt trời của mình được hoạt động với hiệu suất tối ưu.

Đọc thêm:

Yếu tố gây ảnh hưởng hiệu suất pin mặt trời

Tối ưu hóa hiệu suất điện mặt trời