光伏組件使用一段時(shí)間后，發(fā)電功率會(huì)出現(xiàn)一定幅度的衰減，因?yàn)榫w硅組件會(huì)產(chǎn)生電位誘發(fā)衰減（PID）效應(yīng)，薄膜組件會(huì)產(chǎn)生透明導(dǎo)電氧化物（TCO）層損壞，如果不采取糾正措施，組件的發(fā)電功率就會(huì)大幅下降，嚴(yán)重影響光伏系統(tǒng)的收益。目前主要解決方法是把組件正負(fù)極一端接地，可以通過匯流箱，逆變器，或者太陽(yáng)能組件專用接地器，來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。

晶體硅光伏組件的電位誘發(fā)衰減（PID）效應(yīng)：晶體硅光伏組件中的電路與其接地金屬邊框之間的高電壓，會(huì)造成組件的光伏性能的持續(xù)衰減。造成此類衰減的機(jī)理是多方面的，在高電壓的作用下，組件電池的封裝材料和組件上表面層及下表面層的材料中出現(xiàn)的離子遷移現(xiàn)象；電池中出現(xiàn)的熱載流子現(xiàn)象；電荷的載分配削減了電池的活性層；相關(guān)的電路被腐蝕等等。這些引起衰減的機(jī)理被稱之為電位誘發(fā)衰減（PID）、極性化、電解腐蝕和電化學(xué)腐蝕。

薄膜電池導(dǎo)電層（TCO）腐蝕：薄膜模組在運(yùn)行一段時(shí)間之后TCO會(huì)出現(xiàn)損壞。研究結(jié)果顯示，TCO腐蝕主要發(fā)生于利用覆蓋工藝制備的帶有a-Si電池和CdTe電池的模塊。在上述生產(chǎn)過程中，模塊的單層表面是玻璃蓋結(jié)構(gòu)。由于玻璃蓋內(nèi)含約 15% 的鈉物質(zhì)，因此鈉和水的反應(yīng)導(dǎo)致 TCO 腐蝕。 在此情況下，模塊的邊緣上會(huì)形成裂紋，這些裂紋可以貫穿整個(gè)電池結(jié)構(gòu)，從而使模塊發(fā)生永久性損,將組件負(fù)極接地，可形成一個(gè)電場(chǎng)，帶正電的鈉離子會(huì)向負(fù)極移動(dòng)，從而遠(yuǎn)離TCO層，可以避免腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。



太陽(yáng)能電池負(fù)極接地還有以下好處：

（1） 泄放靜電，防止對(duì)地共模電壓超過系統(tǒng)電壓；

（2） 抑制光伏方陣電池板的對(duì)地分布電容對(duì)逆變器控制電路的共模干擾；

（3） 建立電池板正電場(chǎng)，是一種避免電池壽命受影響的措施之一。

逆變器負(fù)極接地，目前是最常用的方法，但并不是每一種逆變器都支持負(fù)極接地，對(duì)逆變器有以下要求：

（1）直流輸入和交流輸出電氣隔離，可以用帶工頻變壓器的逆變器和高頻變壓器的逆變器，逆變器在設(shè)計(jì)時(shí)，要把信號(hào)地和安全地分開；

（2）接地電路：一般是把負(fù)極通過熔斷器接地；

（3）檢測(cè)電路：一般是通地電流霍爾，檢測(cè)接地回路的電流；

（4）保護(hù)措施：逆變器直流側(cè)要配備直流繼電器，需加直流漏電保護(hù)器，或者裝有分勵(lì)脫扣器的斷路器，當(dāng)檢測(cè)到漏電流超標(biāo)時(shí)，或者檢測(cè)到有人觸電時(shí)時(shí)，會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)斷開直流側(cè)開關(guān)，保護(hù)人員和設(shè)備安全。

在逆變器選型時(shí)，要注意到以下逆變器不支持組件接地：

（1）無(wú)隔離型的逆變器；

（2）三電平拓?fù)渲须姵匕鍍啥藢?duì)地電壓存在2倍開關(guān)頻率的波動(dòng)，漏電流較大，不適合用于電池接地場(chǎng)合。

（3）逆變器前端開關(guān)是負(fù)荷開關(guān)的逆變器，沒有自動(dòng)脫扣裝置，遇到緊急情況直流不能自動(dòng)斷開，不適合用于電池接地場(chǎng)合。

采用太陽(yáng)能組件專用接地器：

目前業(yè)界主要采用逆變器負(fù)極接地方式，消除組件上的靜電荷，來(lái)阻止這種情況的發(fā)生。但是這種接地方式，由于逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)原理不同，有些場(chǎng)合不適用，而且費(fèi)用較高：

1、由于早期的光伏工程沒有意識(shí)到光伏組件會(huì)有衰減，很多逆變器沒有負(fù)極接地裝置，而在逆變器里面重新加裝負(fù)極接地裝置，費(fèi)用非常高。而且有的逆變器結(jié)構(gòu)布局沒有空間和電路設(shè)有備用接口，也不能加裝負(fù)極接地裝置。

2、逆變器正常時(shí)工作電壓很高，從安全角度出發(fā)，采用負(fù)極接地方式要求逆變器必須是電氣隔離性的，目前國(guó)內(nèi)中小功率組串式逆變器，大部分都不是電氣隔離的，不能加裝負(fù)極接地裝置。

3、采用三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的逆變器，逆變器輸入有三個(gè)電位，正極和負(fù)極不能接地，也不能加裝負(fù)極接地裝置。

采用太陽(yáng)能組件專用接地器提供一種能夠消除光伏組件上靜電荷的太陽(yáng)能電池接地裝置及方法，適合于舊項(xiàng)目改造、非隔離型逆變器系統(tǒng)、三電平逆變器系統(tǒng)等光伏電站項(xiàng)目。



10、光伏組件直流輸出正極 11、光伏組件直流輸出負(fù)極

12、直流電源 13、繼電器/接觸器

14、10MΩ接地電阻

工作原理：當(dāng)光伏組件低于工作電壓時(shí)，逆變器不工作，直流電源的輸出電壓不能使繼電器動(dòng)作，繼電器常閉觸點(diǎn)接通，光伏組件的直流輸出負(fù)極直接接地，消除靜電荷，保證光伏組件不發(fā)生衰減。當(dāng)光伏組件到達(dá)正常工作電壓時(shí)，逆變器工作，直流電源的輸出電壓使繼電器動(dòng)作，光伏組件的直流輸出負(fù)極通過電阻接地，保障光伏組件正常運(yùn)行。

逆變器工作期間，組件采用大阻值電阻間接接地，避免了直接接地造成與無(wú)變壓器隔離型逆變器的不兼容的問題。由于通過該接地電阻的實(shí)際電流很小，不會(huì)因此造成無(wú)變壓器隔離型逆變器直流漏電報(bào)警，同時(shí)接地線路上的直流漏電保護(hù)器設(shè)置值很小能起到人員安全保護(hù)作用。逆變器不工作期間，組件直接接地，對(duì)逆變器無(wú)影響，但可以達(dá)到接地的效果。

太太陽(yáng)能組件專用接地器已申請(qǐng)國(guó)家專利，并已得到授權(quán)。