Tecnología células IBC comportamiento en sombras

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.

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.

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.

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.

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%.