Предотвращение деградации, индуцированной потенциалом, с помощью тонкой иономерной пленки

В фотоэлектрических (ФЭ) модулях наблюдаются значительные потери мощности вследствие воздействия высокого напряжения смещения в условиях эксплуатации. Этот тип отказа известен как деградация, индуцированная потенциалом (PID). Инкапсулирующие материалы защищают солнечные компоненты ФЭ-модулей и обеспечивают их электрическую изоляцию. Несколько исследователей показали, что тип инкапсулирующего материала может непосредственно влиять на степень выраженности PID. Иономеры, в частности, были одними из первых инкапсулирующих материалов, для которых была выявлена способность предотвращать этот механизм деградации. В настоящем исследовании в модуль введен двухслойный инкапсулирующий материал иономер/EVA для определения влияния иономера на PID и миграцию ионов натрия в мини-модулях. Установлено, что при наличии иономера объемное удельное сопротивление инкапсулирующего материала не зависит от температуры. Результаты подтверждают, что объемное удельное сопротивление модуля при повышенной температуре обратно коррелирует с током утечки, а обогащение ионами на границе раздела фотоэлемент/инкапсулирующий материал коррелирует с деградацией мощности ФЭ-модуля. Также исследована скорость миграции ионов натрия к фотоэлементу. Для данного применения был усовершенствован аналитический метод, использующий лазерную абляцию и масс-спектрометрию для наблюдения за миграцией натрия внутри модуля. Профили распределения ионов натрия получали методом элементного картирования поперечного сечения инкапсулирующего материала и солнечного элемента после воздействия на модуль в условиях имитированного испытания на PID. Результаты показывают, что накопление ионов натрия в области границы раздела инкапсулирующий материал/солнечный элемент линейно возрастает с увеличением продолжительности испытания на PID при использовании только EVA в качестве инкапсулирующего материала и существенно отличается при использовании в модуле инкапсулирующего материала иономер/EVA.