光伏組件使用一段時間后，發(fā)電功率會出現(xiàn)一定幅度的衰減，因為晶體硅組件會產(chǎn)生電位誘發(fā)衰減（PID）效應(yīng)，薄膜組件會產(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極一端接地，可以通過匯流箱，逆變器，或者太陽能組件專用接地器，來實現(xiàn)這個功能。

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，會造成組件的光伏性能的持續(xù)衰減。造成此類衰減的機理是多方面的，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：薄膜模組在運行一段時間之后TCO會出現(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，模塊的邊緣上會形成裂紋，這些裂紋可以貫穿整個電池結(jié)構(gòu)，從而使模塊發(fā)生永久性損,將組件負極接地，可形成一個電場，帶正電的鈉離子會向負極移動，從而遠離TCO層，可以避免腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。



太陽能電池負極接地還有以下好處：

（1） 泄放靜電，防止對地共模電壓超過系統(tǒng)電壓；

（2） 抑制光伏方陣電池板的對地分布電容對逆變器控制電路的共模干擾；

（3） 建立電池板正電場，是一種避免電池壽命受影響的措施之一。

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

（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)計時，要把信號地和安全地分開；

（2）接地電路：一般是把負極通過熔斷器接地；

（3）檢測電路：一般是通地電流霍爾，檢測接地回路的電流；

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

在逆變器選型時，要注意到以下逆變器不支持組件接地：

（1）無隔離型的逆變器；

（2）三電平拓撲中電池板兩端對地電壓存在2倍開關(guān)頻率的波動，漏電流較大，不適合用于電池接地場合。

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

采用太陽能組件專用接地器：

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

1、由于早期的光伏工程沒有意識到光伏組件會有衰減，很多逆變器沒有負極接地裝置，而在逆變器里面重新加裝負極接地裝置，費用非常高。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，也不能加裝負極接地裝置。

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

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

采用太陽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能電池接地裝置及方法，適合于舊項目改造、非隔離型逆變器系統(tǒng)、三電平逆變器系統(tǒng)等光伏電站項目。



10、光伏組件直流輸出正極 11、光伏組件直流輸出負極

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，逆變器不工作，直流電源的輸出電壓不能使繼電器動作，繼電器常閉觸點接通，光伏組件的直流輸出負極直接接地，消除靜電荷，保證光伏組件不發(fā)生衰減。當(dāng)光伏組件到達正常工作電壓時，逆變器工作，直流電源的輸出電壓使繼電器動作，光伏組件的直流輸出負極通過電阻接地，保障光伏組件正常運行。

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際電流很小，不會因此造成無變壓器隔離型逆變器直流漏電報警，同時接地線路上的直流漏電保護器設(shè)置值很小能起到人員安全保護作用。逆變器不工作期間，組件直接接地，對逆變器無影響，但可以達到接地的效果。

太太陽能組件專用接地器已申請國家專利，并已得到授權(quán)。