Módulo Fotovoltaico: Listado de Parámetros fundamentales

Si estas pensando en utilizar paneles en el tejado de tu casa para ahorrar energía, es importante que tengas claro algunos de los conceptos que tratamos en este artículo antes de comprar módulos fotovoltaicos. Así tendrás una base de algunos datos que puedes consultar respecto a esta parte tan importante de toda instalación fotovoltaica.

Cuando se iluminan las células fotovoltaicas de los módulos fotovoltaicos mientras están conectados a una carga externa, éstas funcionan como generador de energía y genera unos valores de corriente y tensión que son variables en función de la temperatura e irradiancia (magnitud que describe la radiación o intensidad de iluminación solar que llega hasta nosotros medida como una potencia instantánea por unidad de superficie, W/m2 o unidades equivalentes) en ese momento y del punto de trabajo que impone la carga (esto quiere decir que, por ejemplo, si nuestro panel está conectado a una batería de 12V, limitará la tensión de salida del panel, a 12V).

Veamos pues, gráficamente, los parámetros característicos en la siguiente gráfica, para definirlos posteriormente:

Así pues, los parámetros fundamentales que debes conocer de un de una placa fotovoltaica son:

• La corriente de cortocircuito (ISC) es el valor de la corriente que circula por la placa solar cuando la tensión en sus terminales es nula, V = 0, y es la máxima corriente que se podría llegar a obtener (en un caso ideal) del panel solar cuando trabaja como generador.
• La tensión de circuito abierto (VOC) es la mayor tensión que puede polarizar al dispositivo cuando trabaja como generador.
• El punto de máxima potencia (PM) es un punto de trabajo en el que la potencia entregada por el panel solar a la carga externa, es máxima. La potencia P entregada por el panel es: P = I x V, que se ha representado también en la figura anterior. El punto de trabajo correspondiente, (VM,IM), define los valores nominales de la tensión y la corriente en el punto de máxima potencia (no confundir con tensión y corriente máximas), siendo: PM = IM x VM.
• El factor de forma (FF, del inglés, Fill Factor) es la relación entre la potencia máxima (o el producto de la corriente y la tensión en el punto de máxima potencia) y el producto de ISC y VOC. Su valor es más alto cuanto mejor es la célula. Por lo general, un valor bajo de FF está asociado con la existencias de pérdidas de eficiencia en el dispositivo, mientras que una célula de buena calidad suele tener valores de FF superiores a 0.70. Por ejemplo, los paneles solares SunPower tienen un FF>0,75, lo que confirma que cuanto más alto es el FF, más calidad tiene el panel.
•  La eficiencia, se expresa habitualmente como un porcentaje y es la relación entre la potencia eléctrica entregada por el panel y la potencia de la radiación que incide sobre él. Una eficiencia estándar estaría en torno al 15-16%, y un panel de alta eficiencia sería a partir de 19-20%.

Estos son los parámetros fundamentales de un panel solar,  que deben siempre medirse bajo una serie de condiciones de trabajo aceptadas internacionalmente, conocidas como Condiciones Estándar de Medida (CEM o STC, del inglés, Standard Test Conditions), que se definen por 1000 W/m2 de irradiancia (hora solar pico definición), con una distribución espectral AM1.5G y 25°C de temperatura.

Estas son las condiciones que se tienen en cuenta a la hora de expresar los valores nominales de un panel solar en sus fichas técnicas.

Se puede comprobar, por ejemplo, si descargamos la ficha técnica del panel solar SolarWorld SW 260 Poly, como está indicado que los valores de la ficha son bajo las condiciones STP:

Condiciones Estándar de Prueba:

Todos estos datos técnicos, como la potencia, la eficiencia... están medidos en laboratorio y son los valores nominales de los paneles. Esto quiere decir que, por ejemplo, la potencia nominal de un panel es la que tiene dicho panel en unas condiciones muy específicas.

Estas condiciones son las denominadas "Condiciones Estándar de Prueba" , o STC (Standard Test Conditions) que son a una temperatura de 25ºC y con una radiación solar de 1000 Vatios/m2.

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Artículo elaborado por el departamento técnico de SunFields Europe: Distribuciones solares desde 2007