Oct. 8, 2015

Potential Induced Degradation (PID) คืออะไร

Protential induced degradation (PID) นั้นเป็นที่รู้จักในวงการอุตสาหกรรมโซล่าร์เพราะมีผลต่อประสิทธิภาพกำลังการผลิตที่ลดลง
แต่อย่างแรกนั้นเราต้องมาอธิบายก่อนว่า PID คืออะไรนะครับ 

PID นั้นเป็นปรากฏการอย่างหนึ่งที่เกิดจากการที่ตัวเซลล์(Cell)อยู่ใกล้กับโครง(frame) ทำให้เกิดความต่างศักย์ระหว่างเซลล์ กระจก และโครง ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวของประจุได้ โดยปกติแล้วบริเวณแผ่นแก้วที่ทำหน้าที่ปกป้องแผงเซลล์แบบมาตรฐานนั้นจะมีประจุของโซเดียมที่ต่ำ ซึ่งสามารถ เร่ร่อนเดินทางไปได้ในหลายทิศทาง ซึ่งเกิดจากการแรงดึงดูดของประจุลบและบวก ระหว่างวัสดุ กรณีที่เกิดความต่างศักย์เกิดขึ้นระหว่างเซลล์และกระจก จะส่งผลทำให้ไอออนของโซเดียมถูกผลักเข้าไปแทรกซึมในผิวเซลล์และส่งผลทำให้เซลล์ถูกทำลายในที่สุด และส่งผลทำให้ประสิทธิภาพของแผงโซล่าเซลล์ลดต่ำลง เมื่อสะสมไปนานๆก็จะทำให้เสื่อมได้เร็วกว่าระยะเวลาที่ผู้ผลิตรับประกัน(เกิดการออกซิเดชั่นและรีดักชั่น)

ประจุของโซเดียมนั้นจะสามารถเคลื่อนไหวได้ดีนั้นก็มีปัจจัยหลายๆอย่างอาทิ เช่น ระบบกราวด์ที่ต่อเข้ากับแผงโซล่าเซลล์ ซึ่งในประเทศอเมริการจะนิยมต่อลักษณะ Negative to Ground
แต่ทางยุโรปจะเป็น Unground ทำให้ในอเมริกาไม่พบปัญหานี้ เพราะว่าการต่อกราวด์นั้นสามารถดึงโซเดียมออกจากเซลล์ที่ออกจากแผงโซล่าเซลล์ไปยังโครงของแผงโซล่าเซลล์ ทำให้สามารถแก้ปัญหาการทำลายของแผงเซลล์ได้ ซึ่งจะพบในอินเวอร์เตอร์ที่มีหม้อแปลงอยู่ภายใน   
  การปรากฏปัญหาเรื่อง PID นั้นเริ่มเห็นจากทางยุโรปเพราะการติดตั้งนั้นไม่ได้มีมาตรฐานในเรื่องระบบกราวด์ ทำให้การเสื่อมสภาพของแผงเร็วก่าที่คาดไว้ เนื่องจากเทคโนโลยีของอินเวอร์เตอร์แบบ transformerless 
ในสมัยนั้น ได้รับความนิยมอย่างมากเพราะราคาถูกและประสิทธิภาพสูง แต่ผู้ซื้อบางรายนั้นได้ทำการทดสอบปัญหาเรื่อง PID ก่อนการติดตั้ง ซึ่งมักจะเป็นรายใหญ่ๆ ถ้าแผงชนิดนั้นเกิดปรากฏการดังกล่าว ก็จะไม่เลือกใช้ชนิด transformerlessจับคู่กับแผงรุ่นนั้นซึ่งต่อมาก็ทำให้เกิดตลาดในเรื่องการแข่งขันด้านประสิทธิภาพ นั้นคือ PID-Free Solotion ซึ่งทำให้เกิดการพัฒนาในแง่ของคคุณภาพทั้งเรื่องของแผงโซล่าเซลล์ อินเวอร์เตอร์ รวมถึงอุปกรณ์ช่วยอื่นๆ อาทิเช่น PV-off set box เช่นของยี่ห้อ SMA อย่างไรก็ตามเรื่องปัจจัยของ PID ก็ไม่เป็นปัจจัยที่ทางลูกค้าสนใจมากนัก เพราะว่าต้องเพิ่มต้นทุนในการติดตั้ง แต่ก็มีลูกค้าบางรายที่ให้ความสำคัญเช่นกันในปัญหานี้ โดยเฉพาะโซล่าฟาร์ม

นอกจากปัจจัยระบบแล้ว ปัญหาเรื่อง PID ก็ยังมีตัวแปรสภาพแวดล้อมอื่นๆที่เกี่ยวข้องด้วย อาทิเช่น ความร้อน ความชื้น ซึ่งล้วนแล้วเป็นตัวเร่งปฏิกริยาทำให้เกิดปัญหา PID
   หากเทียบแผงโซล่าเซลล์คือแบตเตอรี่แล้ว ก็ลองจินตนาการ การเกิด PID มันก็คล้ายๆใช้แบตเตอรี่ไปนานๆ แล้วเกิดขี้เกลือตรงขั้วแบตและครับ ส่วนการป้องกันก็ไปเปลี่ยน Material ตรงวัสดุห่อหุ้มเซลล์ ซึ่งอยู่ระหว่างกระจกกับเซลล์ มันก็แก้ได้ละครัย เวลาไออนของโซเดียมมันจะเข้ามามันก็จะโดนผลักออกไปจากวัสดุที่ห่อหุ้ม ทำให้สามารถป้องกันหรือลดปัญหา PID ได้ระดับนึง 

ปัญหา PID นั้นย่อมส่งผลต่อประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าแน่นอนครับ ถ้าโซล่าฟาร์มที่ใช้อินเวอร์เตอร์แบบมีหม้อแปลง เค้าจะนิยมต่อกราวด์ที่ขั้วลบ แต่ถ้าเป็นอินเวอร์เตอร์แบบไม่มีหม้อแปลงก็ไม่ต้องทำอะไรนะครับ เพราะเทคโนโลยีแผงโซล่าเซลล์ปัจจุบันส่วนใหญ่ก็ใช้วัสดุที่ลดปัญหา PID อย่างที่บอกไว้แล้ว ส่วนใครที่มีปัญหา PID เพราะเป็นแผงรุ่นเก่าๆ ก็จะมีเครื่องช่วยกระตุ้นแผง การทำงานที่ผมเข้าใจคือเหมือนเครื่องกระตุ้นแบตเตอรี่แหละครับ เอาขี้เกลือ(โซเดียม) ออกมา ประมาณนั้น