Una de las suposiciones más comunes sobre los paneles solares es que cuanto más calor hace, mejor rendimiento tienen. Al fin y al cabo, más sol debería significar más energía, ¿verdad? La realidad es más matizada. Si bien los paneles solares necesitan luz solar para generar electricidad, las altas temperaturas pueden reducir su eficiencia. Pero ¿en qué momento dejan de funcionar por completo?

Analicemos en detalle cómo la temperatura afecta el rendimiento de los paneles solares, el papel de las diferentes tecnologías de celdas como los paneles solares Mono Half Cut y las celdas solares P-Type Half Cut, y qué esperar de los sistemas de alta eficiencia como los paneles solares de la serie N bajo calor extremo.

Cómo afecta la temperatura al rendimiento de los paneles solares

Los paneles solares convierten la luz solar (no el calor) en electricidad mediante el efecto fotovoltaico. Sin embargo, como la mayoría de los dispositivos electrónicos, son sensibles a los cambios de temperatura. A medida que la temperatura aumenta, el voltaje de salida de una célula solar disminuye, incluso si la luz solar permanece constante. Esto resulta en una disminución de la potencia total de salida.

Tabla 1: Ejemplo de pérdida de potencia debido al calor en función de la temperatura

Esto significa que en entornos donde las temperaturas de la superficie del panel alcanzan los 50 °C (común bajo el sol directo del verano), la producción puede reducirse en un 10 % o más, incluso aunque el sol brille intensamente.

¿Los paneles solares alguna vez se “apagan” del calor?

Los paneles solares no tienen una temperatura precisa a la que se apagan por completo. Su rendimiento se degrada gradualmente a medida que la temperatura sube. La mayoría de los paneles están diseñados para funcionar de forma segura hasta aproximadamente 85 °C (185 °F). En este punto, la potencia de salida se reducirá significativamente, pero no será nula.

Sin embargo, es importante distinguir entre la temperatura de la celda y la temperatura ambiente. En un día de 35 °C (95 °F), la temperatura real de la superficie del panel puede superar fácilmente los 60 °C o más, especialmente con poca ventilación.

Los paneles rara vez alcanzan temperaturas lo suficientemente altas como para fallar por completo en entornos operativos estándar. Si se apagan, generalmente se debe a los circuitos de protección del inversor o del sistema de baterías, no al panel en sí. Los apagados térmicos son más frecuentes.

Cómo responden los diferentes tipos de paneles al calor

Paneles de células solares de medio corte tipo P

Célula solar de medio corte tipo PLos paneles solares se utilizan ampliamente en instalaciones comerciales y residenciales debido a su excelente relación calidad-precio. Utilizan silicio tipo p, que es más propenso a pérdidas de eficiencia por calor que algunas alternativas más recientes.

Sin embargo, el diseño de medio corte ayuda a mitigar esto en parte. Al dividir las celdas por la mitad, se reduce la resistencia interna, lo que mejora el rendimiento general en términos de temperatura. Si bien se degradan con altas temperaturas, su estructura ayuda a mantener una salida más estable que los diseños tradicionales de celda completa.

Paneles solares mono de medio corte

Los paneles solares monocristalinos de medio corte utilizan silicio monocristalino y un diseño de medio corte para mejorar el rendimiento. Suelen tener coeficientes de temperatura ligeramente mejores que los modelos policristalinos y, en general, son más eficientes.

Gracias a la combinación de celdas de alta eficiencia con la reducción de pérdidas eléctricas de la configuración de medio corte, son más adecuados para climas cálidos. Muchos de estos paneles mantienen niveles de voltaje y corriente más altos incluso cuando la temperatura superficial supera los 50 °C. Además, suelen combinarse con recubrimientos antirreflectantes y vidrio de alta durabilidad para controlar la absorción de calor.

Paneles solares de la serie N

Los paneles solares de la Serie N representan la clase más avanzada de tecnología fotovoltaica disponible actualmente. Estos paneles utilizan silicio de tipo n, que es inherentemente más resistente a las pérdidas inducidas por calor en comparación con las células de tipo p. Sus coeficientes de temperatura pueden ser de hasta -0,30 %/°C, lo que ofrece una mayor retención de energía en condiciones de calor.

En regiones con temperaturas ambiente constantemente altas, los módulos de la Serie N ofrecen una clara ventaja. Además, ofrecen tasas más bajas de degradación inducida por la luz (DIL), lo que agrava los problemas de rendimiento térmico en los tipos de celdas más antiguos. Para proyectos a gran escala o sistemas de tejado de alta eficiencia, la tecnología de la Serie N suele ser la solución ideal.

Escenarios de temperatura en el mundo real

Entornos desérticos

En climas desérticos como Arizona u Oriente Medio, la temperatura del aire suele superar los 40 °C. En un sistema de estanterías sobre tejado o suelo, los paneles pueden superar los 75 °C. A pesar de la intensa luz solar, el rendimiento energético puede ser inferior al esperado a menos que se cuente con una refrigeración o un espaciamiento adecuados.

Los instaladores suelen recomendar estructuras de montaje elevadas para permitir la circulación del aire detrás de los paneles, lo que ayuda a moderar las temperaturas superficiales. Los sistemas de alto rendimiento suelen especificar paneles solares monocristalinos de medio corte o Paneles solares de la serie N para instalaciones en estos climas.

Tejados urbanos

Los techos oscuros y la ventilación deficiente pueden provocar que las superficies de los paneles se calienten rápidamente. Si el flujo de aire bajo el panel es limitado, el sobrecalentamiento se convierte en un problema grave. El uso de paneles con coeficientes de temperatura bajos, como las células solares de medio corte tipo P, puede ser útil, aunque idealmente se prefieren los paneles tipo N.

Las estrategias de montaje (como el uso de material de techo reflectante, el aumento del espacio libre entre los paneles o la integración de diseños de refrigeración pasiva) desempeñan un papel importante a la hora de mantener la producción durante los períodos de calor.

Regiones tropicales y húmedas

En áreas con alta humedad y sol moderado, como el sudeste asiático o partes de América del Sur, las temperaturas no siempre alcanzan niveles extremos, pero los paneles aún enfrentan una carga térmica debido a la retención de humedad y al flujo de aire limitado.

En estas regiones, la confiabilidad y la resiliencia térmica deben ir de la mano. Las características anti-PID (degradación inducida por potencial) y los diseños con estabilidad térmica, como los de los paneles solares monocristalinos de medio corte o los paneles solares de la serie N, mejoran el rendimiento a largo plazo y reducen el deterioro inducido por el calor.

Gestión del impacto de la temperatura

Aunque los paneles no dejan de funcionar con el calor, la gestión de su entorno puede mejorar drásticamente su rendimiento. Algunas de las estrategias más eficaces incluyen:

• Ventilación y estanterías adecuadas: garantizar que haya espacio debajo del panel permite que el calor se disipe.

• Superficies de montaje de colores claros o reflectantes: reducen la absorción de calor.

• Cómo elegir la tecnología de paneles adecuada: sistemas construidos con paneles solares de la serie N o Paneles solares mono de medio corte Manejar el calor de manera más efectiva.

• Monitoreo de temperatura y salida del sistema: los datos en tiempo real ayudan a identificar tempranamente ineficiencias relacionadas con el calor.

• Inversores inteligentes con protección de temperatura: evitan pérdidas en todo el sistema regulando la entrada de los paneles sobrecalentados.

Tecnología que sigue funcionando

Los paneles solares son increíblemente resistentes y rara vez dejan de funcionar solo por la temperatura. Sin embargo, no todos los paneles funcionan igual de bien cuando sube el mercurio. Desde las celdas solares de medio corte tipo P hasta los innovadores paneles solares de la serie N, la tecnología que elija determinará la eficacia de su sistema para manejar el calor.

Comprender el impacto de la temperatura y seleccionar el hardware adecuado garantiza que su inversión en energía solar siga dando resultados, incluso en los días más calurosos del año.