Los puntos calientes son los asesinos silenciosos del rendimiento de los sistemas fotovoltaicos. Para los desarrolladores y EPC que persiguen proyectos solares de alta eficiencia, incluso un pequeño pico de temperatura puede significar una pérdida medible de producción, reclamaciones de garantía o fallos prematuros de los módulos. En la actualidad, los principales fabricantes de energía solar, incluido Sunpal, están adoptando tecnologías de protección a nivel de célula para eliminar los puntos calientes y ofrecer sistemas de energía solar más seguros, duraderos y rentables.
El coste oculto de los hotspots solares
Los puntos calientes se producen cuando una parte de una célula fotovoltaica se sobrecarga eléctricamente, normalmente debido a una irradiación desigual, suciedad o microfisuras.. La zona afectada se calienta, alcanzando a veces los 150 °C, mientras que el resto del módulo permanece frío. Este sobrecalentamiento localizado acelera el oscurecimiento del encapsulante, la corrosión de las interconexiones y la degradación de las células, lo que provoca pérdidas de rendimiento a largo plazo.
Según datos de campo de la AIE PVPS, los módulos afectados por puntos calientes pueden perder hasta 10-15% de su rendimiento anual y enfrentarse a una probabilidad de fallo 30% mayor a lo largo de un ciclo de vida de 25 años.
Gráfico 1: Temperatura del punto caliente frente a pérdida de potencia (%)
En proyectos a gran escala, incluso una degradación menor afecta a miles de módulos. ¿Cuál es el resultado? Reducción de la eficiencia del sistema, menor rentabilidad de la inversión y aumento de los costes de operación y mantenimiento, todo lo cual pretenden evitar los gestores de activos solares.
¿Por qué se forman los puntos calientes? Comprender los factores desencadenantes
Antes de la prevención, viene el diagnóstico. Las causas comunes de la formación de puntos calientes incluyen:
- Desajuste de las células debido a tolerancias de fabricación desiguales o al envejecimiento.
- Sombreado parcial causado por árboles, escombros o estructuras cercanas.
- Fallo del diodo de derivación, que impide que la corriente fluya con seguridad alrededor de las células sombreadas.
- Estrés por ciclos térmicos debido a las frecuentes fluctuaciones de temperatura.
Un dato crítico: los puntos calientes rara vez se deben a un único factor. Suelen surgir de la interacción de defectos celulares y desajustes eléctricos, lo que subraya la necesidad de precisión en el diseño de los módulos y de un mantenimiento proactivo del sistema.
Repensar la protección: El cambio a la defensa celular
Los módulos tradicionales se basaban en diodos de derivación a nivel de cadena, un enfoque reactivo que sólo minimizaba los daños después de que se produjera un punto caliente.
Hoy en día, Sunpal y otros innovadores están trasladando la protección al nivel celular, permitiendo la prevención antes de que comience la degradación.
Tecnologías básicas que impulsan la protección a nivel celular:
- Microdiodos de derivación integrados: Incrustado dentro de subceldas para redirigir instantáneamente la corriente y suprimir el calentamiento local.
- Celdas de media barra y multibarra: Reduce las pérdidas resistivas acortando los recorridos de la corriente, mejorando la uniformidad térmica.
- Células TOPCon y HJT de tipo N: Ofrecen menor susceptibilidad al LID y mejor estabilidad térmica bajo tensión.
- Sistemas de vigilancia basados en IA: Detectar firmas I-V anómalas y predecir posibles zonas críticas antes de que se produzcan daños físicos..
Gráfico 2: Comparación entre la protección convencional y la protección a nivel de célula
| Tipo de protección | Nivel de activación | Control de la temperatura | Eficacia Retención | Necesidad de mantenimiento |
| Diodos de cadena | Módulo | Reactivo | 85-88% | Alta |
| Microdiodos celulares | Celda | Preventivo | 92-96% | Bajo |
| IA Predictiva | Sistema | Preventivo | 97-99% | Muy bajo |
Esta transición representa un cambio de paradigma de la protección pasiva a la prevención inteligente, en consonancia con la evolución del sector hacia sistemas fotovoltaicos inteligentes y ecosistemas digitales de operación y mantenimiento.
Estrategias de ingeniería para mantener fríos los módulos solares
La tecnología avanzada debe complementarse con prácticas sólidas de diseño y funcionamiento. Las estrategias de ingeniería eficaces incluyen:
- Diseños de cadenas optimizados - Equilibrar las cargas eléctricas para minimizar la concentración de corriente.
- Encapsulantes de alta conductividad térmica - Mejora la disipación del calor de los puntos de tensión localizados.
- Soldadura e interconexión de precisión - Reduce la resistencia de contacto y la posible acumulación de calor.
- Termografía infrarroja de rutina - Identifique los puntos conflictivos en fase temprana durante las comprobaciones de mantenimiento.
- Horarios de limpieza inteligentes - Elimina las sombras provocadas por la acumulación de polvo, un factor desencadenante frecuente en las granjas fotovoltaicas de servicios públicos.
Gráfico 3: Flujo de trabajo de la prevención de puntos calientes: del diseño a la operación y mantenimiento
Sunpal aplica estas medidas en todas sus soluciones de fabricación y EPC, garantizando sistemas fotovoltaicos resistentes a la temperatura desde la fabricación de las células hasta el despliegue sobre el terreno.
Estudio de caso: Mitigación de puntos calientes en proyectos fotovoltaicos reales
En 2024, un parque solar de 5 MW en el sudeste asiático equipado con Módulos Sunpal N-type TOPCON 720W y la protección de derivación a nivel de célula informaron de impresionantes resultados operativos tras un año de recogida de datos:
- Caída media de la temperatura del módulo: 18°C en comparación con los módulos mono-PERC convencionales.
- Mejora del rendimiento anual: 3.7%.
- Reducción del tiempo de inspección de O&M: 22% mediante análisis termográficos asistidos por IA.
Estas mejoras cuantificables demuestran que las mejoras en el diseño de las células no sólo evitan los daños físicos, sino que también proporcionan ganancias de rendimiento cuantificables, un factor decisivo para los inversores que buscan un menor coste nivelado de la energía (LCOE).
PREGUNTAS FRECUENTES: Preguntas frecuentes sobre los hotspots fotovoltaicos
P1: ¿Qué causa un punto caliente solar en los sistemas fotovoltaicos?
Un punto caliente se forma cuando una parte de una célula solar se enfrenta a una mayor resistencia -a menudo por sombras, grietas o problemas de soldadura-, lo que provoca que se caliente rápidamente.
P2: ¿Cómo pueden los operadores detectar los puntos calientes?
Utilice la termografía por infrarrojos o las inspecciones térmicas con drones para identificar zonas térmicas anómalas. Las plantas avanzadas también despliegan una supervisión inteligente con análisis de datos en tiempo real.
P3: ¿Los puntos calientes son reversibles?
No. Una vez que un punto caliente daña el material celular, la degradación es irreversible. La detección precoz y la ingeniería preventiva son las únicas soluciones eficaces.
P4: ¿Cuál es la mejor manera de evitar los puntos calientes?
Adoptar diseños de protección a nivel de celda, módulos multibarra de tipo N y sistemas de operación y mantenimiento basados en IA para la prevención predictiva.
P5: ¿Cómo mitiga Sunpal los riesgos de los hotspots?
Sunpal integra diodos de derivación a nivel de célula, materiales de encapsulado avanzados y protocolos de pruebas térmicas para garantizar la máxima fiabilidad y estabilidad de rendimiento.
Perspectivas de futuro: Sistemas fotovoltaicos más inteligentes, fríos y resistentes
A medida que la industria solar mundial acelera hacia el despliegue a escala de teravatios, la fiabilidad del sistema se vuelve tan vital como la eficiencia. En la próxima década:
- Módulos de autodiagnóstico capaces de redirigir automáticamente la corriente.
- Nanorrevestimientos que reflejan el exceso de calor al tiempo que mantienen una elevada absorción de la luz.
- Plataformas de O&M integradas en IA que predicen los fallos antes de que afecten al rendimiento.
Sunpal sigue liderando esta transformación, desarrollando soluciones fotovoltaicas que combinan inteligencia inteligente, resistencia térmica y arquitecturas de células de alta eficiencia.. Estas innovaciones redefinen lo que significa ofrecer una tecnología solar realmente financiable en un mundo que se calienta.
Conclusión: redefinir la fiabilidad a nivel celular
La eliminación de los puntos calientes ya no es una ocurrencia tardía de mantenimiento, sino un imperativo de diseño para la industria solar moderna. Al abordar la generación de calor directamente a nivel de célula, los fabricantes pueden ofrecer sistemas fotovoltaicos más seguros, duraderos y de mayor rendimiento.
Para Sunpal, esa misión se traduce en I+D continua, fabricación de precisión y validación en el mundo real, garantizando que cada módulo se construya no sólo para captar la luz solar, sino también para controlar el calor, preservar el rendimiento y prolongar la vida útil del sistema.