Diodo de bypass
Diodo conectado en paralelo con un grupo de células de un módulo fotovoltaico que deja pasar la corriente de la string por fuera de las células sombreadas o averiadas y evita los puntos calientes.
En una string, todas las células llevan la misma corriente. Si una célula queda en sombra, no puede producir esa corriente y las demás la fuerzan a polarizarse en inverso, de modo que disipa su potencia en forma de calor. En ese punto caliente se pueden superar los 100–150 °C, lo que daña el encapsulante y la lámina posterior y, en casos extremos, provoca un incendio.
Los diodos de bypass lo evitan. Un módulo típico lleva tres diodos en la caja de conexiones, cada uno protegiendo una subcadena de 20–24 células (o un par de subcadenas en los diseños de media célula). Cuando una célula de una subcadena está tan sombreada que la tensión de la subcadena se vuelve negativa, el diodo pasa a conducir en directa y la corriente la rodea.
- La subcadena puenteada no aporta nada, así que el módulo pierde alrededor de un tercio de su potencia y su tensión, pero el resto de la string sigue produciendo.
- Se usan diodos Schottky por su baja tensión directa, de unos 0,4–0,5 V, que limita el calentamiento en la caja de conexiones.
- Los diodos pueden fallar en abierto (se pierde la protección) o en cortocircuito (la subcadena queda anulada para siempre), algo que se detecta con termografía y con ensayos de curva I-V.
Cuando los diodos se activan aparecen varios máximos locales en la curva potencia-tensión del campo, así que los inversores necesitan una rutina MPPT de barrido global para encontrar el pico real. Los módulos de media célula se dividen en una mitad superior y otra inferior que trabajan en paralelo, lo que reduce el efecto de la sombra en el borde de las filas. La electrónica instalada en cada módulo, como los optimizadores, complementa a los diodos de bypass pero no los sustituye.
Términos relacionados
Todos los términos →- String fotovoltaico (cadena)
Grupo de módulos fotovoltaicos conectados en serie, de modo que sus tensiones se suman mientras la corriente sigue siendo la de un solo módulo.
- MPPT (seguimiento del punto de máxima potencia)
Algoritmo de control de un inversor o regulador de carga que ajusta continuamente la tensión de trabajo para que el generador fotovoltaico entregue la máxima potencia disponible.
- Optimizador de potencia
Convertidor DC-DC instalado en cada módulo que sigue el punto de máxima potencia de ese panel y acondiciona su salida antes de que llegue a un inversor de string.
- Microinversor
Pequeño inversor montado detrás de uno o unos pocos módulos fotovoltaicos que convierte su salida DC en AC módulo a módulo, con seguimiento del punto de máxima potencia individual.
- Pérdidas por suciedad (soiling)
Reducción de la producción fotovoltaica o CSP causada por polvo, polen, excrementos de aves, nieve u otros depósitos que impiden que la luz llegue a las células o a los espejos.