Comportamiento en sombras de la tecnología MAXEON IBC de SunPower

Hoy vamos a analizar por que las células solares IBC, como las MAXEON de SunPower, se comportan mucho mejor que las convencionales en situaciones de sombra.

¿Cuál es comportamiento habitual de una célula estándar?

Una celda fotovoltaica sombreada pasa a comportarse como un consumidor de electricidad en lugar de generador.

Es decir, en lugar de generar energía, lo que hace es a disipar energía en forma de calor, debido al efecto Joule. El gran problema es que, en muchas ocasiones, la temperatura de esta celda puede aumentar de tal manera que puede llegar a generar un punto caliente “Hot Spot” y hacer inservible el panel.

Desde el punto de vista eléctrico, cada celda funcionando con normalidad produce normalmente un voltaje positivo de alrededor de +0,6V (Vmpp / N°celda).

Una celda completamente sombreada cambia su comportamiento, comenzando a producir un voltaje de polarización inversa (un voltaje negativo) de mayor valor que el voltaje positivo:

Vcb = -15 V en lugar de +0,6V.

¿En qué se diferencian las células MAXEON IBC de SunPower?

En las celdas con tecnología IBC de Maxeon, sin embargo, este voltaje de polarización inversa es mucho menor, alrededor de -5V, lo que permite entre otras cosas, que el sobrecalentamiento sea mucho menor.

célula solar SunPower comparada con célula solar convencional
célula solar SunPower comparada con célula solar convencional (Fig. 1)

La consecuencia practica más visible al producir un voltaje inverso mucho menor, es que el panel se vuelve mucho menos sensible a las sombras respecto a los paneles convencionales.

Los diodos, que se activan en caso de sombreado para proteger al panel, pero que a su vez limitan su producción ya que “puentean” un número de celdas, no entrarían en funcionamiento hasta que varias de las células MAXEON IBC se encuentren completamente sombreadas. Mientas que, en los paneles convencionales, bastaría una sola célula para que el diodo entrase en activación.

El número de células con tecnología Maxeon IBC que necesitan estar totalmente en la sombra para que el diodo se active, dependerá del número total entre las que cada diodo este conectado.

Veamos un Ejemplo:

Si utilizáramos un panel SunPower MAXEON IBC de 72 células , se necesitan al menos 3 células totalmente sombreadas para que el diodo se active.

Total de células en sombra para activar el diodo de bypass de un panel SunPower y uno Convencional
Total de células en sombra para activar el diodo de bypass de un panel SunPower y uno Convencional (Fig. 2)

Como puedes ver, y como se explicó anteriormente, las células Maxeon IBC, aunque estén en sombra generan un voltaje "inverso" de -5V, mucho menor que una célula convencional.

Por lo que, para que el diodo de bypass se active, tiene que superar los -15V, que serían 3 células en sombra.

Células en sombra maxeon ibc para activar diodo de bypass
Células en sombra maxeon ibc para activar diodo de bypass (Fig. 3)

Además, como consecuencia de ello, como vemos en la Fig. 2, en condiciones de una célula en sombra, los paneles solares SunPower producen un 88% de su potencia, mientras los convencionales producirían un 66%.

Son estas algunas de las razones por las que está demostrado que los paneles solares Maxeon IBC tienen una durabilidad de más de 40 años.

Video Explicativo:

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Conclusiones:

La tecnología MAXEON IBC de SunPower es una de las más avanzadas del sector fotovoltaico. En esta ocasión hemos visto la gran diferencia de comportamiento en sombras que también se ve aún más mejorada con la tecnología MAXEON AC analizada en otra revisión.

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José Alfonso Alonso Lorenzo

José Alfonso Alonso Lorenzo

Profesional Fotovoltaico desde 2006.

  • Ingeniero técnico Industrial por la Escuela Politécnica de Ferrol.
  • Experto en Solar Fotovoltaica por el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas de Madrid en 2009-2010.
  • Experto Profesional en Energía Fotovoltaica, por la UNED 2010-2011.
  • Gerente y Responsable de Compras en SunFields Europe desde 2010.
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