Einführung
Ein Hauptproblem, das die Leistung von Photovoltaiksystemen beeinträchtigen kann, ist der Effekt der potenzialinduzierten Verschlechterung (PID) von Solarmodulen. Die Funktion von Additiven mit niedrigem Kristallpunkt zur Verringerung der potenzialinduzierten Verschlechterung von Solarmodulen wird von COACE eingehend erläutert. Wir werden zunächst die Mechanik und die Ursachen der potenzialinduzierten Verschlechterung erörtern, bevor wir uns auf die Möglichkeiten konzentrieren, wie Additive mit niedrigem Kristallpunkt die Auswirkungen des PID-Effekts verringern können. Wir werden die Auswirkungen des Ladungstransfers, der Grenzflächenmodifikation und der Kristallpunktkontrolle auf den hemmenden Mechanismus von Additiven mit niedrigem Kristallpunkt auf den PID-Effekt eingehend untersuchen.
Darüber hinaus werden wir die Wirksamkeit von Additiven mit niedrigem Kristallisationspunkt in tatsächlichen Solarsystemen sowie ihre Auswahl und Verwendung untersuchen. Abschließend werden wir das Potenzial von Additiven mit niedrigem Kristallisationspunkt und die künftigen Forschungsaussichten im Hinblick auf die Verringerung der PID-Auswirkungen zusammenfassen.
Ein Phänomen, das die Leistung von Photovoltaikanlagen beeinträchtigt, ist der PID-Effekt (potential-induced degradation) von Solarmodulen. Der PID-Effekt, der die Ausgangsleistung von Solarmodulen verringert, tritt typischerweise in Situationen mit hoher Luftfeuchtigkeit und Wärme auf. Forscher haben eine Reihe von Lösungen für dieses Problem entwickelt. Eine davon ist die Verwendung von Additiven mit niedrigem Kristallpunkt. Ein Additiv mit einem niedrigen Kristallisationspunkt kann den PID-Effekt verringern. Seine Funktion in Solarmodulen wird in diesem Beitrag eingehend untersucht.
Die Gründe und Methoden für den potenzialinduzierten Rückgang
Bevor wir uns eingehend mit der Funktion von Additiven mit niedrigem Kristallisationspunkt befassen, müssen wir unbedingt die Ursprünge und die Funktionsweise einer potenziell induzierten Verschlechterung verstehen. Das elektrische Feld im Solarmodul ist die Hauptursache für den PID-Effekt. Das elektrische Feld im Solarmodul kann unter bestimmten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen zur Bewegung und zum Aufbau von Ladungen im Material führen, was den Wirkungsgrad des Moduls verringert. Der PID-Effekt wird durch die Wanderung negativ geladener Ionen zur Oberfläche des PN-Übergangs verursacht, die durch das elektrische Feld beschleunigt wird. Dies führt zu einer Akkumulation von Ladungen und einer Stromumlenkung. Die Ausgangsleistung des Fotovoltaikmoduls wird durch diese Stromumleitung verringert, was letztlich zu einem Rückgang der Systemleistung führt.
Die Wirkungsweise der Zusatzstoffe mit niedrigem Kristallisationspunkt
In Solarzellen werden üblicherweise Verbindungen mit niedrigem Kristallpunkt verwendet, um den PID-Effekt zu verringern. Aufgrund bestimmter einzigartiger Eigenschaften können sie den Ladungstransfer und die Akkumulation, die durch elektrische Felder hervorgerufen werden, verhindern. Die wichtigsten Methoden zur Verringerung des PID-Effekts durch Zusätze mit niedrigem Kristallpunkt sind die folgenden:
2.1 Kontrolle von Kristallpunkten
Zusatzstoffe mit niedrigem Kristallisationspunkt können die Entwicklung und Ausdehnung von Kristallisationspunkten steuern, wodurch die durch elektrische Felder hervorgerufene Aufladung verringert wird. Durch die richtige Menge an Additiven mit niedrigem Kristallpunkt kann die Bildung von Ladungen in der Nähe von Kristallpunkten verhindert und die Entstehung neuer Kristallpunkte verhindert werden. Auf diese Weise kann das Phänomen des Strombypasses verringert und die Ausgangsleistung des Solarmoduls erhöht werden.
2.2 Modifizierung der Schnittstelle
Zusätze mit niedrigem Kristallpunkt könnten die Auswirkungen der PID auch dadurch verringern, dass sie die Grenzflächeneigenschaften der Solarmodule verändern. Sie sind in der Lage, die Ladungsverteilung auf der Materialoberfläche zu verändern und die Widerstandsfähigkeit des PN-Übergangs zu erhöhen. Der PID-Effekt kann durch die Bildung einer Schutzschicht, die verhindert, dass sich negative Ionen auf der Oberfläche des PN-Übergangs ansammeln, und durch die Zugabe von Additiven mit niedrigem Kristallpunkt vermindert werden.
2.3 Die Wirkung der Ladungsübertragung
Additive mit niedrigem Kristallpunkt haben das Potenzial, die Ladungswanderung und -anhäufung während des Ladungstransportprozesses in Solarmodulen zu verringern. Sie sind in der Lage, die Struktur der Elektronenwolke des Materials zu verändern und die Ladungswanderung und -aufnahme zu beschleunigen oder zu verlangsamen. Auf diese Weise wird die durch elektrische Felder hervorgerufene Ladungsanhäufung verringert und die Stabilität und Effizienz des Solarmoduls erhöht.
Auswahl und Verwendung von Zusatzstoffen mit niedrigen Kristallisationspunkten
Um die Auswirkungen von PID zu verringern, müssen die richtigen Additive mit niedrigem Kristallpunkt ausgewählt werden. Die Forscher haben durch Tests und Vergleiche verschiedener Materialien gezeigt, dass mehrere Zusätze mit niedrigem Kristallpunkt wirksam sind. Metalloxide, Polymere und organische Moleküle sind einige Beispiele für diese Zusätze. Berücksichtigen Sie die optischen Eigenschaften, die thermische Stabilität und die Eignung eines Additivs mit niedrigem Kristallpunkt für die Verwendung mit photovoltaischen Materialien.
In der Regel werden Additive mit niedrigem Kristallisationspunkt auf die Verkapselungs- und Rückseitenmaterialien von Solarmodulen aufgebracht. Dies kann im Rahmen des Herstellungsprozesses von Photovoltaikmodulen erfolgen und hat nur minimale Auswirkungen auf die laufenden Produktionsverfahren. Durch die Zugabe von Additiven mit niedrigem Kristallisationspunkt zu den Rückseiten- und Verkapselungsmaterialien kann für die Dauer des Solarmoduls eine lang anhaltende PID-Unterdrückung erreicht werden.
Auswirkungen von Zusätzen mit niedrigem Kristallisationspunkt und mögliche Wege für künftige Untersuchungen
Additive mit niedrigem Kristallisationspunkt verringern die Auswirkungen von PID erheblich, so die bisherigen Forschungsergebnisse. Sie können den Wirkungsgrad und die Zuverlässigkeit des Systems erhöhen und gleichzeitig die Leistungsverluste von Photovoltaikmodulen verringern. Dennoch gibt es einige Probleme und Hindernisse, die noch näher untersucht werden müssen.
Die Entwicklung von Additiven mit niedrigem Kristallisationspunkt und verbesserter Stabilität und Effizienz ist ein Bereich, auf den sich die Forschung in Zukunft konzentrieren wird. Um die PID-Unterdrückung zu verbessern, sind weitere Untersuchungen zur Synthese und zu den Eigenschaften der Materialien erforderlich.
Darüber hinaus muss genauer untersucht werden, wie Verbindungen mit niedrigem Kristallisationspunkt in verschiedenen Umgebungsbedingungen funktionieren. Es ist wichtig, die hemmende Wirkung von Zusätzen mit niedrigem Kristallisationspunkt in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit und hohen Temperaturen zu bewerten, da dies die Bedingungen sind, unter denen sich der PID-Effekt normalerweise manifestiert.
Zusammenfassend
In Solarmodulen sind Additive mit niedrigem Kristallpunkt von entscheidender Bedeutung, um die Auswirkungen der potenzialbedingten Verschlechterung zu verringern. Additive mit niedrigem Kristallpunkt können die durch elektrische Felder verursachte Ladungsakkumulation verringern und die Effizienz und Zuverlässigkeit von Solarmodulen durch den Einfluss von Kristallpunktmanagement, Grenzflächenmodifikation und Ladungstransport verbessern. Geeignete Additive mit niedrigem Kristallpunkt, die während des Herstellungsprozesses korrekt angewendet werden, können eine lang anhaltende PID-Unterdrückung bieten. Um den wachsenden Anforderungen von Solarsystemen gerecht zu werden und die Stabilität und Wirksamkeit von Additiven mit niedrigem Kristallpunkt zu verbessern, sind noch weitere Studien und Entwicklungen erforderlich. COACE verfügt über ein Team von leitenden Ingenieuren und promovierten Wissenschaftlern, die die Forschung und Entwicklung, die Herstellung und den Service von Additive für Photovoltaik-Verpackungsfolien. Die meisten Verbraucher verwenden COAS-Zusatzstoffe für Solarverpackungsfolien wegen ihres hohen spezifischen Widerstands, ihrer guten Fließfähigkeit, ihres niedrigen Kristallpunkts, ihrer hohen Veredelungsrate und ihrer hohen Transparenz!
