Análisis de la potencia disipada y temperatura que alcanza una célula fotovoltaica sombreada

Abstract

El objetivo de este proyecto fin de carrera es obtener información sobre el comportamiento térmico de las células de un módulo antes de la aparición del punto caliente. Para poder analizar correctamente la posible aparición de puntos calientes en las células es necesario conocer el comportamiento de las mismas en condiciones de polarización inversa ya que la temperatura máxima que se alcance va a depender de la forma de la curva I-V en esa zona de trabajo. Por ello, se va a analizar el comportamiento en polarización inversa de un grupo de células seleccionadas de un mismo módulo. Concretamente, se estudiará la potencia disipada y el incremento de temperatura de una célula dependiendo del factor de sombreado y del número de células por diodo bypass. Para ello, se ensayará un módulo Yingli Solar al aire libre. Se realizarán diferentes medidas, sombreando diferentes células y realizando diferentes sombreados parciales. También se variará el número de células por diodo para poder analizar el efecto que puede tener sobre la potencia disipada por la célula sombreada y su incremento de temperatura. Se pretende obtener un modelo teórico que permita estimar la temperatura en una célula sombreada para poder analizar los diferentes casos. Para validar ese modelo se utilizarán los ensayos prácticos realizados al aire libre. Este modelo, una vez validado, servirá para poder analizar otros casos sin necesidad de recurrir a ensayos prácticos específicos, con lo que se podrá obtener información sobre los peores casos de sombreado de células, una de las causas de la aparición de puntos calientes, y sobre el óptimo número de células por diodo que se debe seleccionar para evitar los problemas que la presencia de sombras puede ocasionar. Decir también que en la literatura disponible no se encuentran modelos de este tipo para células sombreadas. Normalmente, las mediciones requieren condiciones de irradiancia estables, por lo que únicamente se podrán realizar durante días en los que las condiciones ambientales sean favorables.