Científicos españoles probaron módulos fotovoltaicos en condiciones de sombra parcial, con el objetivo de comprender mejor la formación de puntos críticos que perjudican el rendimiento.El estudio revela un problema potencial que afecta particularmente a los módulos bifaciales y de media celda, lo que puede causar una pérdida acelerada de rendimiento y no está cubierto por los estándares de prueba/certificación actuales.
En el estudio, los módulos de paneles solares fueron sombreados intencionalmente para inducir puntos calientes.
Cortar las células de silicio a la mitad y hacerlas capaces de generar electricidad a partir de la luz solar que incide en ambos lados son dos innovaciones que brindaron la posibilidad de aumentar el rendimiento energético con un pequeño costo de producción adicional.En consecuencia, ambos han crecido rápidamente en los últimos años y ahora representan la corriente principal en la fabricación de módulos y células solares.
Una nueva investigación, que estuvo entre los ganadores de un premio de póster en laConferencia PVSEC de la UEcelebrada en Lisboa el mes pasado, ha demostrado que la combinación de diseños de células bifaciales y de medio corte puede contribuir a la formación de puntos críticos y a problemas de rendimiento, bajo ciertas condiciones.Y los autores del estudio advirtieron que los estándares de prueba actuales pueden no estar equipados para detectar módulos vulnerables a este tipo de degradación.
Los investigadores, dirigidos por la consultora técnica española Enertis Applus, cubrieron partes de un módulo fotovoltaico para observar su comportamiento en condiciones de sombra parcial."Forzamos el sombreado para profundizar en el comportamiento de los módulos de media celda monofaciales y bifaciales, centrándonos en la formación de puntos calientes y las temperaturas que alcanzan estos puntos", explicó Sergio Suárez, director técnico global de Enertis Applus."Curiosamente, identificamos puntos calientes reflejados que emergen en la posición opuesta con respecto a los puntos calientes normales sin razones aparentes, como sombras o roturas".
Degradación más rápida
El estudio indicó que el diseño de voltaje de los módulos de media celda puede causar que los puntos calientes se extiendan más allá del área sombreada/dañada.“Los módulos de media celda presentaban un escenario intrigante”, continuó Suárez.“Cuando surge un punto de acceso, el diseño paralelo de voltaje inherente del módulo empuja a otras áreas no afectadas a desarrollar puntos de acceso también.Este comportamiento podría indicar una degradación potencialmente más rápida en los módulos de media celda debido a la aparición de estos puntos de acceso multiplicados”.
El efecto también resultó ser especialmente fuerte en los módulos bifaciales, que alcanzaron temperaturas de punto caliente hasta 10 C más altas que los módulos de una sola cara del estudio.Los módulos se probaron durante un período de 30 días en condiciones de alta irradiancia, con cielos tanto nublados como despejados.El estudio se publicará pronto en su totalidad, como parte de las actas del evento EU PVSEC de 2023.
Según los investigadores, estos resultados revelan una ruta hacia la pérdida de rendimiento que no está bien cubierta por los estándares de prueba de módulos.
"Un punto de acceso singular en la parte inferior del módulo podría provocar múltiples puntos de acceso en la parte superior, que, si no se abordan, podrían acelerar la degradación general del módulo a través del aumento de temperatura", dijo Suárez.Señaló además que esto podría otorgar importancia adicional a las actividades de mantenimiento, como la limpieza de los módulos, así como el diseño del sistema y la refrigeración por viento.Pero detectar el problema desde el principio sería preferible a esto, y requeriría nuevos pasos en las pruebas y el control de calidad en la etapa de fabricación.
"Nuestros hallazgos resaltan la necesidad y la oportunidad de reevaluar y posiblemente actualizar los estándares para las tecnologías bifaciales y de media celda", dijo Suárez."Es esencial tener en cuenta la termografía, introducir patrones térmicos específicos para medias celdas y ajustar la normalización de los gradientes térmicos a las condiciones de prueba estándar (STC) para módulos bifaciales".
Hora de publicación: 17 de octubre de 2023