Análisis de la influencia de los gradientes de temperatura entre células en la producción de un módulo fotovoltaico

Abstract

En el contexto de la creciente demanda de energía sostenible, la eficiencia de los módulos fotovoltaicos se ha vuelto esencial. Este trabajo aborda la influencia que tienen los gradientes de temperatura entre las células solares en la producción de energía de los módulos fotovoltaicos. A través de un análisis exhaustivo y experimental, se exploran los efectos de estos gradientes en la eficiencia y el rendimiento de los módulos fotovoltaicos. Como objeto de este análisis se partirá de un módulo fotovoltaico, sobre el cual se asentarán las bases y procedimientos que definan un modelo detallado y certero, así como un procedimiento de cálculo eficaz, que permitan observar las prestaciones del módulo bajo cualquier condición operativa. Una vez se defina esto, se plantearán una serie de casuísticas y disposiciones del módulo distintas, las cuales permitan observar de manera compleja como es el comportamiento y respuesta del módulo ante la situación planteada, quedando así definido como es efecto de la situación de estudio en la producción del módulo. Finalmente, una vez obtenidos los resultados del estudio, se hará un profundo análisis que además de comprender como es el efecto de los gradientes de temperatura, permita dar a conocer cómo actuar ante esta situación y así ser capaces de obtener siempre el mayor rendimiento posible de un módulo fotovoltaico. También se expondrán las conclusiones deducidas del estudio, y se planteará el símil del caso estudiado, con otras aplicaciones solares, como puede ser un campo solar.

In the setting of the increasing demand for sustainable energy, the efficiency of photovoltaic modules has become essential. This work addresses the influence that temperature gradients among solar cells have on the energy production of photovoltaic modules. Through a comprehensive and experimental analysis, the effects of these gradients on the efficiency and performance of photovoltaic modules are explored. As the focus of this analysis, a photovoltaic module will serve as the starting point, on which the bases and procedures that define a detailed and accurate model will be established, as well as an effective calculation procedure, which will allow the module's performance to be observed under any operating condition. Once this is defined, a series of different scenarios and module arrangements will be considered, which allow to observe in a complex way how the behavior and response of the module is in the face of the situation, thus being defined as the effect of the study situation in module production. Finally, once the results of the study have been obtained, a deep analysis will be made that, in addition to understanding how the effect of temperature gradients is, allows us to know how to act in this situation and thus be able to always obtain the best possible performance from a photovoltaic module. The conclusions drawn from the study will also be presented, and the simile of the studied case will be considered, with other solar applications, such as a solar field.