PID چیست و چگونه در پنل‌ خورشیدی رخ می‌دهد؟

پدیده (PID (Potential Induced Degradation بیانگر مفهومی نامطلوب در پنل‌ خورشیدی است و بر روی سلول‌های خورشیدی اثر منفی دارد. PID به عنوان افت انرژی بالقوه شناخته می‌شود که در طول زمان منجر به کاهش ظرفیت و توان خروجی پنل‌ها می‌گردد. عواملی مانند ولتاژ، دما و رطوبت بر این پارامتر اثر می‌گذارند. این پارامترها در تمامی پنل‌ها موجود بوده اما درجه تأثیرگذاری آن‌ها در پنل‌ها و در محصولات سازندگان مختلف متفاوت است.

این پدیده زمانی رخ می‌دهد که در اثر ولتاژ و یا جریان نشتی، یون‌ها بین مواد نیمه‌هادی سلول‌ها و بدنه ماژول و یا شیشه‎‌های نگهدارنده سطح پنل جاری می‌شوند که همین جریان یون‌ها منجر به کاهش توان خروجی پنل می‌گردد.

همچنین، گاهی در روند پروسه تولید جریان، یون‌های سدیم لایه شیشه‌ای به طرف سلول خورشیدی و محل اتصال بین دو شبه‌رسانا (PN Junction) حرکت می‌کنند و باعث توقف الکترون‌های حامل بار می‌شوند. این نیز منجر به رخ دادن این پدیده می‌شود.

در کل می‌توان گفت که اثر PID تهدید جدی برای عملکرد سیستم‌های فتوولتاییک محسوب می‌شود و نرخ کارایی یک سیستم فتوولتاییک را به میزان ۵/۲ تا ۳۰ درصد کاهش می‌دهد.

عوامل اصلی که مشخص می‌کنند که یک سیستم می‌تواند تحت تأثیر پدیده PID قرار گیرد:

• سلول‌های خورشیدی: بسیاری از سلول‌های خورشیدی نسبت به قرارگرفتن در پتانسیل منفی بالا حساس هستند. ساختار خود سلول نیز بر روی اثر PID تأثیر دارد که این خود، بسته به چگالی حامل های بار سیلیکون استفاده شده و ترکیب شیمیایی لایه ضد بازتاب بر روی سلول است.
• مدول فتوولتاییک: مواد استفاده‌شده در تولید سلول‌ها بسیار حائز اهمیت می‌باشند. علاوه بر سایر عوامل، ترکیب شیمیایی شیشه استفاده شده در قسمت هایی که سلول های خورشیدی به شکل کپسول مانند هستند نیز نقش مهمی ایفا می‌کند.
• آرایش سیستم فتوولتاییک: سلول های خورشیدی نقش مهمی در تعیین حداکثر پتانسیل منفی ایفا می کنند. این به آرایش سیستم خورشیدی، یعنی تعداد پنل ها در هر رشته، نوع اینورتر و نحوه اتصال به زمین سیستم بستگی دارد .
• زمان‌بندی: دارندگان پنل خورشیدی امکان مشاهده اثر PID و تأثیر سریع آن بر روی خروجی سیستم خورشیدی را ندارند. بنابر این یک چک کننده ی PID در گذر زمان وجود این اثر را ضمانت میکند.
• فاکتورهای خارجی: دما و رطوبت مهم ترین عوامل خارجی هستند که اثر PID را به وجود می آورند.

برخی از سازندگان پنل‌های خورشیدی، در محصولات خود از Anti-PID استفاده می‌کنند که باعث افزایش کارایی و راندمان پنل خورشیدی می‌شود و وقوع این پدیده در پنل خورشیدی را کاهش می‌دهد و یا به صفر می‌رساند.