當EVA抗PID遇上紫外光

PID試驗的測試標準主要是溫度和濕度方面。通過實驗室模擬實際運行環(huán)境，并將環(huán)境條件的惡劣程度放大，計算對應于相應的運行時間，達到時間和環(huán)境等效的結果，這是各種實驗室測試PID的最終目的。 　　業(yè)內不知道25C常溫和60C及85C下做PID測試到底有什么區(qū)別，也沒有實際的研究去證明時溫等效在PID上的計算公式。這方面筆者只能提出疑問，說不出個所以然。尤其是溫度上，總覺得夏天的陽光下，不發(fā)電都會有五、六十度的高溫，用85C來模擬，根本不能算是加速試驗，更不要說常溫或60C了。就濕度上來說，沿海地區(qū)或內陸地區(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。真的無法評說。 　　那么，難道要放在釜里去煮啊？筆者沒有這樣的研究，或許將來真有這種需要，用HAST的方法做PID。 　　除了溫濕度，再談談其它的可能環(huán)境因素。 　　首當其沖的，筆者得講講光照的影響。 　　PID在什么時候會發(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地形成電勢差。所以，形成PID必須是在系統(tǒng)發(fā)電的時候，不會在晚上。這就帶來一個問題，即光照條件對組件帶來什么影響。 　　光照可能從兩方面對組件的PID產生作用。 　　一是當光照時組件本身的發(fā)電情景，此時組件內部是有電流通過的，而現(xiàn)有PID試驗是將組件的正負極短接后進行實驗的，這到底有什么區(qū)別？有說法是產生PID效應時，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。 　　此時被遮擋單元的電流不是或不完全是通過光生伏打效應進行的，而是系統(tǒng)的電流強行流過，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，導致接地的邊框產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型電場結構。在這種情況下，光照對PID的影響到底是什么。 　　第二種情況是經過長期光照的組件對PID的抵抗能力。一般客戶在自測或給認證機構送樣時都是新組件。這時候組件各部分材料的性能都保持得比較完整的。如EVA，是沒有經過任何光照、紫外降解的新鮮EVA。 　　此時EVA材料內游離的醋酸成分（或者說VA中的V成分）是很少的，做PID試驗時只有靠這一點醋酸成分以及試驗過程中可能產生的游離醋酸成分帶動玻璃中金屬離子的遷移（當然EVA分子結構因為醋酸的存在相對于聚烯烴來說極性更強一點，分子極化可能也會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）一般要比聚烯烴（10的18次方數(shù)量級）低）。尤其是抗材料廠推出的抗PID的EVA，VA含量尤其低，這樣的組件做當前試驗方法下的抗PID試驗，漏電流就會比較低，給大家的結果自然是96小時內沒有發(fā)現(xiàn)PID效應。 　　順便提一下，一般做PID試驗的時候，漏電流如果有幾十微安以上，基本上就可能發(fā)生PID效應了。 　　那么經過長期光照的組件，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有機材料造成的影響。EVA材料本身的C-C鍵結構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議的。 　　筆者們不需要談EVA經過紫外老化后降解了多少，是否發(fā)黃、變脆，筆者們只要了解經過紫外照射后的EVA產生了多少游離的VA成分，產生的游離VA成分會不會比以前那些不具有抗PID效應的EVA的起始游離VA含量要高。如果答案是YES的話，那么經過一段時間運行的組件其產生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、一百步或許對于萬里長征來講只是走了第一步而已。 　　所以，PID試驗方法是不是有必要做深入的研究：在PID試驗之前，先經過紫外輻照試驗，而且輻照量要予以適當?shù)难芯?，不能象目前組件IEC中做紫外預處理（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同時施加一定的溫濕度，以檢驗EVA材料的抗降解能力。 　　可憐的EVA，當你號稱抗PID時為何如此飽受爭議。