¿Existe una correlación entre el voltaje y la potencia de salida en las células fotovoltaicas? Si es así ¿cómo afecta el aumento del voltaje a la potencia de salida?

Sí, existe una correlación entre el voltaje y la potencia de salida en las células fotovoltaicas (PV). La relación entre el voltaje, la corriente y la potencia de salida puede entenderse a través de la fórmula eléctrica básica:

P=V⋅I

donde:

• P es la potencia,

• V es el voltaje,

• I es la corriente.

En el contexto de las células PV, tanto el voltaje (V) como la corriente (I) contribuyen a la potencia de salida (P).Sin embargo, la relación no es lineal debido a la naturaleza de cómo funcionan las células solares y sus curvas características.

Cómo Afecta el Aumento del Voltaje a la Potencia de Salida

El aumento del voltaje puede tener diferentes efectos en la potencia de salida dependiendo de las condiciones de operación.

Punto de Máxima Potencia (MPP)

Las células PV funcionan con mayor eficiencia en un punto específico llamado punto de máxima potencia (MPP), donde el producto de voltaje y corriente está maximizado.

Si aumentas el voltaje mientras te mantienes cerca del MPP, la potencia de salida puede aumentar porque el producto V⋅I se vuelve mayor.

Curva Voltaje-Corriente

La curva V−I de una célula PV muestra que a medida que aumenta el voltaje, la corriente disminuye. Esto se debe a la resistencia interna y otras pérdidas dentro de la célula.

Como resultado, aumentar demasiado el voltaje puede llevar a una disminución de la corriente, lo que puede reducir la potencia de salida total si el punto de operación se aleja del MPP.

Consideraciones Prácticas

• Temperatura de Operación: Las temperaturas más altas pueden disminuir el voltaje en circuito abierto (Voc) de una célula PV, reduciendo la potencia de salida.

• Diseño de la Célula: Diferentes tecnologías PV (por ejemplo, silicio monocristalino, silicio policristalino, película delgada) tienen diferentes características de voltaje-corriente y, por lo tanto, exhibirán diferentes respuestas a los cambios en el voltaje.

Maximización de la Potencia de Salida

Para maximizar la potencia de salida de las células PV, es importante rastrear el punto de máxima potencia (MPP) utilizando técnicas como el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT). Los algoritmos MPPT ajustan la impedancia de carga o utilizan un convertidor DC-DC variable para asegurar que el sistema opere en la combinación óptima de voltaje-corriente para la generación de máxima potencia.

Resumen

Aumentar el voltaje en las células PV puede potencialmente aumentar la potencia de salida si la operación permanece cerca del punto de máxima potencia. Sin embargo, moverse demasiado lejos de este punto puede disminuir la potencia de salida debido a la relación inversa entre el voltaje y la corriente en la curva característica V−I. Por lo tanto, optimizar el punto de operación es crucial para maximizar la potencia de salida de los sistemas PV.