A la hora de elegir un módulo para un generador fotovoltaico, el criterio predominante, frecuentemente el único considerado, es la eficiencia. ¿Pero qué otras características del módulo impactan directamente en la generación de energía de la planta fotovoltaica?

Un parámetro crítico de los módulos, que muchas veces se pasa por alto, es el coeficiente de temperatura de potencia máxima (Pmax), que también afecta la generación de energía del generador fotovoltaico.

La potencia y las características eléctricas contenidas en las hojas de datos de los módulos son datos recogidos en condiciones estándares de ensayo con una irradiancia de 1000W/m2 y temperatura de la célula de 25 °C. Sin embargo, en condiciones reales de funcionamiento en campo, la temperatura de la célula siempre será mayor. Generalmente, para una temperatura ambiente de 25 °C a 30 °C, la temperatura de la célula está entre 50 °C y 60 °C, y puede ser incluso superior en función de la velocidad del viento, las características del vidrio y la irradiancia.

Debido a la variación de la temperatura de las células, todos los módulos sufren cambios en la corriente de cortocircuito, la tensión de circuito abierto y la potencia máxima, con un determinado porcentaje por cada grado que sube o baja la temperatura. Estos porcentajes son llamados Voc (coeficientes de temperatura de tensión de circuito abierto), Isc (de intensidad de cortocircuito) y la ya mencionada Pmax (temperatura de potencia máxima).

En relación a la potencia, disminuye a medida que aumenta la temperatura de las células, generalmente entre  0,3 y un 0,4 por ciento por cada grado centígrado que sube la temperatura de la célula.

Existen diferencias significativas en los valores de los coeficientes de temperatura entre los tipos de tecnología PERC, TOPCon y HJT. Además, para un mismo tipo de tecnología de célula, los coeficientes pueden diferir entre fabricantes, ya que dependen de las características estructurales de la célula.

Por lo tanto, la mejor elección siempre serán los módulos con el coeficiente de temperatura Pmax más bajo, como la tecnología HJT Risen, que garantiza una menor pérdida de potencia en condiciones reales, especialmente en climas tropicales y subtropicales. 

Al comparar la tecnología de células tipo-p PERC, predominante actualmente, con las tecnologías tipo-n TOPCon y HJT Risen, se observa que estas últimas presentan los coeficientes de temperatura más bajos, como se muestra en la figura 1. 

Es evidente que la tecnología de HJT Risen, además de tener las eficiencias más altas, es también la mejor opción comparada con las demás, ya que da lugar a una mayor generación de energía, pues tiene el coeficiente de temperatura Pmax más bajo del mercado. Esto se debe a las características de la célula Risen HJT, que se han ido perfeccionando a lo largo de los años de desarrollo de la tecnología HJT por parte de Risen.

Figura 1- Coeficientes de Temperatura de Pmax en % Pmax /°C

De forma simplificada, a través de la Figura 2, se puede verificar el efecto de la temperatura en la potencia de una planta y, como consecuencia, en la geración.

Figura 2- Variación de Pmax en función de la temperatura

Tomando como ejemplo una planta de 1 MWp, comparando las tecnologías PERC, TOPCon y HJT Risen, en idénticas condiciones de instalación, cuando la temperatura de funcionamiento de la célula es de 60 °C, la pérdida de potencia respecto a la potencia pico instalada es del 11,9%, 10,15% y 8,4% para PERC, TOPCon y HJT Risen, respectivamente.

Del gráfico se deduce que el coeficiente de temperatura tiene un impacto directo en el rendimiento energético de la planta fotovoltaica, ya que permite una mayor generación para la misma potencia instalada. Cuanto menor sea el coeficiente de temperatura Pmax, menor será la pérdida de potencia en las horas de mejor irradiación, cuando la temperatura sube. Esto se traduce en una mayor generación de energía por cada kilovatio-pico (kWp) instalado.

En consecuencia, la cantidad adicional de energía generada, considerando la misma potencia instalada, se traduce en un beneficio medioambiental, en una menor amortización de la energia, o payback energético, pero sobre todo contribuye a la reducción del coste nivelado de la energía (LCOE) y así al aumento de la rentabilidad financiera del generador fotovoltaico.