Equa ion Chap e 1 Sec ion 1
T abajo Fin de G ado
G ado en Ingenie ía de la Ene gía
Análisis é mico de paneles o o ol aicos median e
e mog a ía
Au o a: Elena Na a o Hue a
Tu o es: Isido o Lillo B a o, José Ma ía Delgado Sánchez
Dp o. de Ingenie ía Ene gé ica
Escuela Técnica Supe io de Ingenie ía
Uni e sidad de Se illa
Se illa, 2022
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3
T abajo Fin de G ado
G ado en Ingenie ía de la Ene gía
Análisis é mico de paneles o o ol aicos median e
e mog a ía
Au o a:
Elena Na a o Hue a
Tu o es:
José Ma ía Delgado Sánchez (P o eso Ayudan e Doc o )
Isido o Lillo B a o (P o eso Ti ula )
Dp o. de Ingenie ía Ene gé ica
Escuela Técnica Supe io de Ingenie ía
Uni e sidad de Se illa
Se illa, 2022
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5
T abajo Fin de G ado: Análisis é mico de paneles o o ol aicos median e e mog a ía
Au o a:
Elena Na a o Hue a
Tu o :
José Ma ía Delgado Sánchez
Isido o Lillo B a o
El ibunal nomb ado pa a juzga el P oyec o a iba indicado, compues o po los siguien es miemb os:
P esiden e:
Vocales:
Sec e a io:
Acue dan o o ga le la cali icación de:
Se illa, 2022
El Sec e a io del T ibunal

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7
Ag adecimien os
La ealización de es e p oyec o signi ica el inal de una ma a illosa y a la ez du a e apa de mi ida. Han sido
cinco años de ca e a que, al con a io que muchos, me han pa ecido muy co os y buenos.
Es cie o que la Escuela Técnica Supe io de Ingenie os de Se illa se ha con e ido en una segunda casa pa a
mí. En ella, he conocido a bellísimas pe sonas, he pasado po buenos y malos momen os que epe i ía sin
duda lo. Los malos momen os han c eado una mayo ce canía en e mis compañe os y los buenos han c eado
una segunda amilia.
Hace cinco años, en mi p ime día de clase del G ado de Ingenie ía de la Ene gía, me p egun a on sob e qué e a
lo que espe aba del g ado y espondí “Lo único que quie o es ap ende a pensa ” y, desde ese momen o, se
con i ió en mi obje i o p incipal, e mina el g ado sabiendo azona y pensa sob e cualquie cosa, aunque
uese una de la que no enía conocimien o alguno. Después de cinco años, me sien o o gullosa de mí misma po
habe log ado mi p opósi o.
Me gus a ía ag adece a mi amilia po su apoyo incondicional a lo la go de la ca e a, sob e odo de uno de mis
he manos mayo es, Gab iel Na a o Hue a que ha hecho que cambiase la amosa ase de “Si no ap uebo es e
examen, dejo la ca e a” en “Puedo con es o y mucho más”. Doy g acias a mis compañe os po el apoyo
cons an e que han signi icado pa a mí, a esos p o eso es que me ecen la pena, los que hacen que e eplan ees
las cosas y las pienses una sex a ez pa a da con la cla e.
También doy g acias a mis u o es de T abajo de Fin de G ado, José Ma ía Delgado Sánchez e Isido o Lillo. En
especial, me gus a ía ag adece le a José Ma ía el eno me es ue zo que ha pues o en p es a le mucha a ención a
es e abajo y en la eno me ayuda que me ha o ecido día as día.
Muchas g acias.
Elena Na a o Hue a
Se illa, 2022
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Resumen
La ene gía p oducida po las ins alaciones o o ol aicas iene un papel cada ez más impo an e en el sis ema
eléc ico. Es po ello po lo que exis e mul i ud de in es igaciones elacionadas con la mejo a de la e iciencia de
los paneles. En es e p oyec o se analiza la e mog a ía pasi a, un mé odo pa a de ec a los p oblemas más
habi uales en los paneles o o ol aicos. La e mog a ía in a oja se ha con e ido en una he amien a habi ual
pa a el man enimien o p e en i o y p edic i o de los paneles sola es.
El p oyec o se basa en el uso de la e mog a ía in a oja pa a la ob ención de in o mación sob e el es ado de los
paneles en una ins alación o o ol aica. Se han ealizado una se ie de e mog a ías a escala de labo a o io pa a
conoce los posibles allos que pueden p oduci se du an e un análisis e mog á ico y las condiciones necesa ias
en las que se iene que encon a el panel espec o de la cáma a pa a que se iden i iquen co ec amen e las
anomalías é micas. Pos e io men e, se ealizó un análisis de seis pa ques o o ol aicos, en los que la cáma a
e mog á ica la lle aba un d on. El obje i o del análisis de las seis plan as es explica di e en es ipos de allos,
cómo de ec a los y cuáles son los más p obables.
En p ime luga , se expone una b e e in oducción sob e la ene gía o o ol aica y la in luencia de la empe a u a
en su p oducción y en la e iciencia de los paneles sola es, Pos e io men e, se ha ealizado un análisis
bibliog á ico que con iene los undamen os eó icos sob e los que se basa el p oyec o ( e mog a ía en paneles
o o ol aicos). Po úl imo, se explica la me odología a segui pa a ealiza un análisis de de ec os é micas y los
esul ados ob enidos, an o a pequeña (labo a o io) como a g an escala (pa que sola o o ol aico).
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Ilus ación 71. Paneles de la Plan a #2 con suciedad. 75
Ilus ación 73. Índice de iesgo (RPN) de los allos de ec ados po e mog a ía. 78
Ilus ación 74. Posibles allos e i ables median e el uso de e mog a ía. 78
Ilus ación 75. Caja de conexiones quemada [31]. 79
Ilus ación 76. Cable en mal es ado [31]. 80
Ilus ación 77. Paneles con suciedad y con plan as a su al ededo . 80

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No ación
Jsc
Densidad de co ien e o ogene ada en co oci cui o
Isc
Co ien e de co oci cui o
I_L
Co ien e gene ada en iluminación
I_o
Co ien e gene ada en oscu idad
J_o
Densidad de co ien e de sa u ación
Jpp
Densidad de co ien e de máxima po encia
Ipp
Co ien e en el pun o de máxima po encia
Ppp
Po encia máxima o po encia pico
Vpp
Tensión de máxima po encia
Voc
Tensión de ci cui o abie o
FF
Fac o de o ma
q
Ca ga del elec ón

Rendimien o de la con e sión o o ol aica
G
Radiación sola inciden e en una célula sola
AM
Masa de ai e
k
Cons an e de Bol zmann
EVA
E il enilace a o
α
Coe icien e de empe a u a (co ien e de co oci cui o)
β
γ
Coe icien e de empe a u a ( ensión de ci cui o abie o)
Coe icien e de empe a u a (po encia máxima)

Cons an e de S e an-Bol zmann

Emisi idad
λ
Longi ud de onda
n
Fac o de idealidad
W
Po encia emi ida po adiación
EL
Elec oluminiscencia
IR
In a ojo
VIS
Región isible
LIVT
Ca ac e ís ica co ien e- ensión local medida é micamen e
TG
Te mog a ía
PID
Po encial de Deg adación Inducida
AMFE
Análisis de Modos de Fallos y E ec os
O
Ocu encia
D
De ección
S
Se e idad
RPN
Núme o de p io idade de iesgo o índice de iesgo
SCADA
Con ol de Supe isión y Adquisición de Da os
FV
Fo o ol aica
HDMI
In e az mul imedia de al a de inición
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1 INTRODUCCIÓN
1.1 Sis ema ene gé ico ac ual
El sis ema ene gé ico ac ual es á undamen almen e basado en el uso de combus ibles ósiles pa a ans o ma y
ob ene ene gía ú il. El i mo de consumo es al que, en un año, la humanidad consume lo que la na u aleza a da
millones de años en p oduci , po lo que es un hecho ce e o el ago amien o de las ese as exis en es de pe óleo
y gas na u al, exis en dudas sob e el pe íodo de ex inción de o as ese as ósiles como el ca bón (menos
limi ada). Así, el man enimien o del sis ema ene gé ico global ac ual du an e un plazo co o-medio de iempo a
u u o es insos enible debido al ago amien o de las ese as de combus ibles no eno ables. El uso de
combus ibles ósiles con ibuye al e ec o in e nade o, a ec a a la con aminación local y llu ia ácida, impac a en
la de o es ación, e c. Debido a ello, es necesa io la búsqueda nue os sis emas de p oducción de elec icidad
basados en ene gía eno able. En es e aspec o, el 12 de diciemb e de 2015 [1] se i mó el Acue do de Pa ís pa a
comba i el cambio climá ico con el obje i o de e i a a la go plazo que la empe a u a medida del plane a
aumen ase en 2ºC con espec o ni eles p eindus iales, así como p opone acciones pa a que el calen amien o
global no supe ase 1.5ºC. Es e con ex o ma caba la necesidad de impulsa el uso ex ensi o de uen es de ene gía
eno ables en con a del con inuo desa ollo de cen ales con combus ibles ósiles, aunque es a decla ación de
in enciones no se io implemen ada en la ealidad po la mayo ía de los países i man es. Pe o la ambición
climá ica que se ha enido desde en onces eclamando ha encon ado ecien emen e unos inespe ados aliados:
la gue a de Uc ania, el aumen o de cos es de las ma e ias p imas as el pe íodo de pandemia COVID-19 y la
dependencia ene gé ica de cie os países [2] [3]. La ambición de ansición ene gé ica ha cambiado ápidamen e.
Cinco países han anunciado nue as polí icas pa a segui desca bonizando sec o es como el anspo e, la
indus ia y la cale acción. La es a egia eu opea REPowe EU se cen a en es o con medidas de e iciencia
ene gé ica y el clima: obligación de dispone de ene gía sola o o ol aica en los nue os edi icios públicos,
incen i os pa a el uso de sis emas eno ables de au oconsumo, ehículo eléc ico, e c.
Ilus ación 1. Consumo eléc ico desde uen es de ene gía eno ables en la Unión Eu opea 2020 [4].
Den o de las dis in as uen es de ene gía eno able, la ene gía sola o o ol aica se ca ac e iza po la capacidad
que ienen cie os ma e iales pa a p opo ciona una con e sión di ec a de la adiación sola en elec icidad. Una
de sus en ajas po an o es que necesi a una uen e de ene gía inago able como el sol, aunque como
incon enien es no se debe ob ia su ca ác e in e mi en e y sus ela i as bajas e iciencias de con e sión. [5] Aun
con es os incon enien es, las úl imas décadas han demos ado a la sociedad su madu ez ecnológica y una
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educción de cos es signi ica i a, lo que ha pe mi ido cada ez más el uso ex ensi o de es a ecnología en el mix
ene gé ico de di e en es países. Lo que hace unas décadas se conside ó una plan a o o ol aica aquella
ins alación de capacidad de 10 kWp, aho a se abaja en diseños de 500 MWp, ó denes de magni ud muy
supe io es [6].
1.2 La célula sola
Exis en di e en es ecnologías o o ol aicas, que se di e encian p incipalmen e en el ipo de ma e ial
semiconduc o empleado pa a la ab icación de la célula sola . Hay una compe encia en e ellas pa a in es iga
nue os ma e iales y p ocesos de ab icación capaces de o ece al me cado mejo es e iciencias, mejo es abilidad
y meno cos e. En la Figu a 2 se p esen a la e olución de las e iciencias conseguidas en cada una de las
ecnologías in es igadas [7] [8], pe o de odas ellas, a ni el de desa ollo de plan as o o ol aicas con ines
come ciales, la ecnología que domina el sec o es el silicio, ya que o ece un equilib io en e los es indicado es
mencionados: madu ez, e iciencia y cos e.
Como se puede obse a en la Figu a 2, la ecnología o o ol aica p esen a un endimien o de con e sión de
ene gía educido, ya que, de oda la adiación inciden e, en o no al 70% se disipa en o ma de calo , el 5-10%
en o ma de adiación e lejada y un 25% ap oximadamen e en ene gía eléc ica. Dichos po cen ajes a ían
según el ipo de ecnología.
Ilus ación 2. E olución de la e iciencia o o ol aica en dis in as ecnologías de células sola es [8].
Una célula sola de silicio se basa en una unión simple de dos semiconduc o es: silicio dopado con bo o ( ipo -
n) y silicio dopado con ós o o ( ipo -p). Cuando la adiación sola ( o ones) alcanzan la unión PN de los
semiconduc o es, se p oduce una con e sión gene ando po ado es de ca ga (elec ones y huecos), que son
sepa ados en e sí y a aídos has a los con ac os eléc icos de la célula sola , habi ualmen e una lámina delgada
de aluminio como con ac o ase o, y una es uc u a basada en pla a en la capa on al. Típicamen e una célula
sola de silicio iene un amaño de 156x156 mm2 y es capaz de gene a una ensión de ci cui o abie o de 0.5 V.
Pa a diseña sis emas o o ol aicos, las células sola es den o de los módulos o o ol aicos se conec an en e sí
en se ie, de mane a que se suma la ensión gene ada y se man iene la co ien e. Pos e io men e, a ni el de plan a
o o ol aica, los módulos se conec an en se ie en e sí o mando s ings, de mane a que se uel e a ele a la
ensión. Finalmen e, dependiendo de la con igu ación de la plan a y las especi icaciones de los in e so es, los
s ings se in e conec an en e sí en se ie (suma la ensión y man iene cons an e la co ien e) o en pa alelo (suma
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la co ien e y man iene cons an e la ensión).
La ca ac e ización de una célula sola se basa en la cuan i icación de sus pa áme os ca ac e ís icos: ensión de
ci cui o abie o (VOC), densidad de o oco ien e gene ada (JSC), ensión de máxima po encia (VPP), densidad de
o oco ien e de máxima po encia (JPP) y ac o de o ma (FF). La cuan i icación de es os pa áme os se ealiza
a pa i de la medida de la cu a I-V, que se ep esen a en la Figu a 3 [9]. A pa i de es os pa áme os, se
de e mina la e iciencia de con e sión (h) (Ecuación 1).
Ecuación 1. E iciencia de la con e sión o o ol aica [9].
donde G ep esen a la adiación sola inciden e en la célula sola , VOC es la ensión de ci cui o abie o, JSC la
densidad de co ien e de co oci cui o, y FF el ac o de o ma.
La densidad de co ien e de co oci cui o (JSC) se p oduce debido a la gene ación y ecolección de los po ado es
gene ado es en el ma e ial, y ep esen a la co ien e máxima que se puede gene a en un disposi i o o o ol aico
cuando se ilumina con una cie a can idad de adiación. Depende de los siguien es ac o es:
- Á ea de la célula sola : cuan a mayo á ea enga la célula sola , mayo can idad de adiación se á capaz
de cap a , y po an o mayo in ensidad gene a á. La o ma de aisla es a dependencia es usa el é mino
densidad de co ien e en luga de co ien e.
- Núme o de o ones: se e ie e a la in ensidad del espec o sola que iene la adiación inciden e, y se
suele habla en é minos de “soles”, de mane a que 1 sol co esponde al espec o sola no malizado AM
1.5 (cocien e en e el eco ido óp ico de un ayo sola y el co espondien e a la no mal a la supe icie
e es e), y cuando se menciona que la in ensidad aumen a a 5x, se in e p e a en aumen a cinco eces
el núme o de o ones inciden es (5 kW/m2). Es o se log a bien ins alando el disposi i o o o ol aico en
dis in as localizaciones donde cambie la in ensidad del espec o sola , o median e elemen os óp icos
que concen en la adiación sola en la célula.
- Espec o sola : se co esponde con la dis ibución ene gé ica de la adiación sola inciden e en el
disposi i o. Las células se ca ac e izan usando el espec o es ánda AM 1.5, pe o dependiendo de la
localización y los ac o es ambien ales (humedad, polución, ae osoles, e c.) el espec o sola puede
cambia po enciando dis in as longi udes de onda en a o de o as. La célula sola no abso be odos los
o ones del espec o sola pa a gene a elec icidad, y aquellos que sí abso be no ienen siemp e la
misma p obabilidad. Po an o, conoce el espec o sola de una de e minada localización es
undamen al pa a e alua la ene gía gene ada po una plan a sola .
- P opiedades óp icas de la célula sola . Como en cualquie p oceso óp ico, la luz inciden e en la célula
sola end á una componen e ansmi ida, o a componen e e lejada, y una pa e abso bida. La elación
en e los es p ocesos depende á de los ma e iales empleados en la célula sola , y de ellos depende á la
co ien e gene ada, siendo mayo cuan a mayo adiación sea abso bida.
- P obabilidad de ecolección de po ado es: la in ensidad eléc ica gene ada en la célula es p opo cional
a los po ado es de ca ga que lleguen a los con ac os eléc icos, que siemp e se án menos que los
gene ados en la unión PN, pues o que una pa e de ellos se án abso bidos en los de ec os del ma e ial
(cen os de ecombinación) y ans o mados en calo . Cuan as menos impu ezas y de ec os se
encuen en en el ma e ial semiconduc o , mayo se á la o oco ien e gene ada en la célula sola .
La ensión de ci cui o abie o (VOC) es el máximo ol aje que se puede ob ene en una célula sola a co ien e
ce o. Es una magni ud que depende del bandgap del ma e ial: a medida que disminuye el bandgap del ma e ial,
disminuye VOC, y depende al igual que la o oco ien e gene ada, de los p ocesos de ecombinación de los
po ado es de ca ga en el ma e ial.
El pun o de máxima po encia de una célula sola (𝑃
𝑝𝑝 = 𝑉
𝑝𝑝 · 𝐼𝑝𝑝) di ie e de los alo es de co ien e y ensión

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máximos desc i os an e io men e: JSC y VOC. Pa a de e mina es e pun o óp imo de ope ación, lo que se busca
es maximiza simul áneamen e ambos pa áme os eléc icos en luga de cada uno de ellos indi idualmen e. Así,
la elación en e el p oduc o de VPP y JPP espec o JSC y VOC es lo que se conoce como Fac o de Fo ma (FF), y
apo a in o mación sob e la calidad de la célula sola y cuán o pod ía mejo a se su diseño, ya que la causa de ás
de es a elación se encuen a en los mecanismos de ecombinación de po ado es ( esis encia en se ie) y de la
calidad de los ma e iales empleados ( esis encia en pa alelo).
Ilus ación 3. Cu a IV ca ac e ís ica de una célula sola [9].
Además, los pa áme os ca ac e ís icos de la célula sola dependen de p opiedades in ínsecas de los
semiconduc o es empleados pa a o ma la unión PN (densidad de po ado es, espeso , e c.) y de las condiciones
de ope ación ( empe a u a, adiación, e c.):
Ecuación 2. Co ien e de una célula o o ol aica.
Ecuación 3. Tensión de una célula o o ol aica.
donde IL e I0 ep esen an la co ien e en iluminación y oscu idad gene ada espec i amen e, q es la ca ga del
elec ón, k es la cons an e de Bol zmann, T la empe a u a absolu a en kel in, V la ensión aplicada en los
e minales y n el ac o de idealidad.
Obse ando ambas exp esiones, es ácil en ende que las p es aciones de una célula sola ienen una dependencia
con la empe a u a de ope ación (Figu a 4), siendo mayo es a dependencia en la ensión (dependencia lineal)
que en la o oco ien e gene ada (dependencia exponencial). Un aumen o de la empe a u a apo a una mayo
Ilus ación 3. Cu a IV ca ac e ís ica de una célula sola
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ene gía a los elec ones del ma e ial, lo que pod ía in e p e a se como una educción del bandgap del
semiconduc o . Es deci , se necesi a po an o menos ene gía pa a p omociona un po ado de ca ga desde la
banda de alencia a la banda de conducción.
Ilus ación 4. In luencia de la empe a u a de ope ación de un panel en la cu a ca ac e ís ica.
Se puede obse a con cla idad el e ec o de un aumen o de empe a u a de la célula en la Ilus ación 4. A
adiación cons an e, al aumen a la empe a u a, disminuye la ensión de ci cui o abie o y, po lo an o, la ensión
del pun o de máxima po encia, es deci , disminuye conside ablemen e la po encia p oducida po el panel, ya que
la co ien e gene ada aumen a de o ma insigni ican e en compa ación con la a iación que su e la ensión.
1.3 El panel o o ol aico
Una ez de inido el componen e undamen al, la célula sola , se desc ibe el módulo o o ol aico. És e consis e
en un conjun o de células sola es, conec adas eléc icamen e en e sí en se ie pa a aumen a la ensión eléc ica
gene ada y en pa alelo, pa a aumen a la co ien e gene ada, aumen ando así la po encia p oducida. Las celdas
se encuen an encapsuladas en un ipo de ma e ial que e i a su deg adación po con ac o con el ambien e
(humedad, ambien e salino, e c.), e i ando que el agua o el oxígeno llegue a la célula, habi ualmen e EVA
(e il enilace a o). Pa a un mejo uncionamien o de las células que con o man un mismo panel, se coloca un
id io emplado en la cubie a on al pa a ga an iza una buena p o ección y ansmi i bien la adiación sola al
mismo iempo. Es undamen al un ma co de apoyo esis en e (no malmen e de Aluminio), ya que los paneles
sola es quedan expues os a climas a mos é icos ue es, p opo cionando igidez al conjun o. Exis e una capa en
la zona pos e io del panel como p o ección (no malmen e de Tedla ). Po úl imo, se encuen a la caja de
conexiones del módulo o o ol aico, en la que se encuen an dos cables, uno de ca ga posi i a y o o de ca ga
nega i a, o mando el ci cui o ex e io po el que ci cula án los elec ones (Ilus ación 5).
En el diseño de una plan a o o ol aica, los módulos o o ol aicos son conec ados en e sí o mando s ings que
se conec an eléc icamen e al in e so o o ol aico.
24
Ilus ación 5. P incipales elemen os de un panel o o ol aico [10].
Ac ualmen e las plan as o o ol aicas se diseñan con una capacidad ípica de 500 MWp ap oximadamen e
debido a aspec os undamen almen e inancie os. Con es e olumen se ajus a un equilib io en e los cos es de
los ma e iales y el bene icio de la en a de ene gía gene ada. Supone po an o que una plan a ípica de es a
capacidad disponga de 1.500.000 de módulos o o ol aicos ocupando una supe icie ap oximada de 1.000
hec á eas. A modo de ejemplo, e Tabla 1 con los mayo es p oyec os o o ol aicos:
Plan a FV
Capacidad (MWp)
Localización
Conghe
2200
Hainan (China)
Sweihan Powe
938
Abu Dhabi (Emi a os Á abes)
Yanchi Sola Pa k
820
Gaoshawo (China)
Coppe Moun ain
816
Ne ada (EE.UU.)
Da ong F on Runne
800
Shanxi (China)
Esca ón-Chip ana-Sampe
730
Za agoza (España)
Villanue a
700
Coahuila (México)
Kamu hi
648
Tamil Nadu (India)
Lawan-Pu ohi sa
600
Rajas han (India)
Sola S a
585
Cali o nia (EE.UU.)
Hongshagang
574
Gansu (China)
Topaz
550
Cali o nia (EE.UU.)
Sao Gonçalo
549
Piaui (B asil)
Yinchuan Xingging
500
Ea Sup (Vie nam)
Tabla 1. P incipales Plan as Fo o ol aicas de g an capacidad en el mundo [7].
Una ez conseguida la inanciación pa a es os p oyec os a g an escala, y se culmine con éxi o la cons ucción y
pues a en ma cha, se en a en una ase de igual o mayo impo ancia: la ope ación y man enimien o que asegu e
al p opie a io que las calidades de los componen es se man ienen en el iempo, pa a con i ma las expec a i as
de en a de ene gía iniciales que cub an los cos es de in e sión y gene en un bene icio.
Es necesa io de ini un Plan de Calidad en la plan a o o ol aica que igile la ope ación de los componen es en
25
el égimen espe ado. Es e Plan de Calidad incluye p ocedimien os pa a medi aislamien o eléc ico en los cables
y cajas de conexiones, p ocedimien os pa a medi la cu a IV de los módulos o o ol aicos ins alados,
p ocedimien os pa a de ec a allos en los in e so es, e c. A medida que la capacidad de la plan a aumen a, y po
an o el núme o de componen es ins alados y supe icie ocupada, es os p ocedimien os equie en cada ez de
sis emas au oma izados de medida y análisis de da os. En e las dis in as écnicas de man enimien o p e en i o
disponibles, la e mog a ía es una opción en ajosa, y cómo se desa olla á en los siguien es capí ulos, es el
obje i o de es e p oyec o.
1.4 In luencia de la empe a u a en paneles o o ol aicos
La cu a I-V (co ien e- ensión) de un módulo o o ol aico es el esul ado de in e conexiones de células y del
compo amien o en su conjun o, ep esen ando las posibles combinaciones de co ien e y ensión pa a un
de e minado disposi i o o o ol aico. El pun o conc e o en el que ope e end á de e minado po los dis in os
pun os de ope ación de cada una de las células que lo componen.
En la igu a 3, se p esen an los cua o pa áme os p incipales del compo amien o de una célula o panel. La
ealidad es que no es la cu a de ope ación eal de un panel, ya que la eal con empla dos cuad an es más. La
cu a ep esen ada es la que habi ualmen e p opo ciona el ab ican e de los módulos o o ol aicos. Es o es
debido a que ac ualmen e, los modelos u ilizados come cialmen e pa a el cálculo de po encia p oducida no ienen
en cuen a los o os dos cuad an es. Exis en modelos que ienen en cuen a la cu a eal, pe o a escala de
labo a o io, como son los p esen ados po An onio Campos e al. en [11] o po Oli e Dup é e al. en [12].
Exis en a ios ac o es que modi ican la cu a ca ac e ís ica, como explican Alonso en [13] y Manuel Ma ín
en [14], ales como la in ensidad de iluminación (i adiancia), la empe a u a de la célula y la dis ibución
espec al de la luz sola . Se suele hace la simpli icación de que la co ien e de co oci cui o es p opo cional a la
i adiancia, ya que, a mayo i adiancia, mayo ISC. Mien as que la empe a u a a ec a p incipalmen e a los
alo es de la ensión (no a ec ando apenas a la co ien e). Dependiendo de la época del año, el espec o p esen a
algunas des iaciones espec o al conside ado en condiciones es ánda , lo que se suele hace es calcula un ac o
“ ac o espec al” pa a co egi la ISC.
Las a iaciones con espec o a la empe a u a de los pa áme os ca ac e ís icos los dan los ab ican es de los
paneles en los ca álogos. De o ma gené ica, un panel de silicio monoc is alino p esen a los siguien es alo es
de a iaciones con la empe a u a (suponiendo que odas las células que con o man el panel abajan con la
misma cu a ca ac e ís ica):
Ecuación 4. Va iación de la co ien e de co oci cui o con la empe a u a.
32
En la conexión en se ie exis en dos máximos en la cu a de po encia bas an e meno es que la cu a que se
end ía si odas abajasen con la misma cu a ca ac e ís ica. Mien as que en la Figu a 12, en la que se mues a
el e ec o de las células conec adas en pa alelo sob e la p oducción de po encia, se puede obse a que la cu a
ca ac e ís ica esul an e es o almen e di e en e a la mos ada en la Ilus ación 11, ob eniéndose una pé dida de
po encia bas an e meno en la asociación en pa alelo que en la asociación en se ie.
Se llega a la conclusión de que un aumen o de empe a u a conlle a pé didas de po encia y de endimien o
bas an e ele an es y es po ello po lo que exis e la necesidad de hace un análisis é mico de paneles
o o ol aicos pa a de ec a posibles de ec os é micos e in en a elimina los, e i ando así la pé dida de dine o
que conlle a dicha educción de po encia o el eemplazo de paneles.

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2 OBJETIVOS DEL PROYECTO
Los obje i os del p esen e T abajo Fin de G ado consis en en:
1. Iden i ica las en ajas de la Te mog a ía como écnica de ca ac e ización en plan as o o ol aicas.
2. Iden i ica los posibles de ec os p esen es en una plan a o o ol aica y el p ocedimien o de análisis
empleando la écnica de Te mog a ía.
3. Es ablece una elación causa/e ec o en los de ec os an e io es, pa a e alua el impac o en la ope ación
de una plan a o o ol aica.
4. Ap endizaje y uso de la écnica de Te mog a ía a escala de labo a o io y a escala de plan a o o ol aica
come cial.
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3 ANÁLISIS BIBLIOGRÁFICO
3.1 Técnicas pa a de ec a allos en paneles o o ol aicos
Las mediciones de los de ec os en los módulos o o ol aicos y la e aluación de su impac o pueden ayuda a
mejo a la iabilidad, el endimien o y su espe anza de ida. En es e sen ido, se ha mejo ado la de ección de
de ec os y el análisis de la deg adación de los paneles debido a las a ias ecnologías exis en es como medidas
de cu as ca ac e ís icas (medidas I-V), elec oluminiscencia (EL) imagen in a oja (IR), e c. Cada una de las
écnicas ienen cie as limi aciones, ya que una egión calien e en una imagen e mog á ica o una supe icie
oscu a en una imagen EL, no siemp e es un de ec o.
- Imagen in a oja:
Es una écnica pa a cap u a imágenes in a ojas in isibles y con e i las en isibles. La adiación
in a oja es p oducida po odos los obje os con empe a u as supe io es al ce o absolu o, ya que en el
ce o absolu o no hay ac i idad a ómica ni molecula . A medida que aumen a la empe a u a, aumen a
la ac i idad a ómica y molecula , p oduciéndose más calo y po lo an o se emi e más adiación
in a oja. Dicha adiación es de ec ada y cap ada po cáma as e mog á icas in a ojas de onda la ga.
- Medidas I-V:
Con un mul íme o se puede medi la cu a ca ac e ís ica de uno o a ios módulos o incluso de un s ing
en e o, midiendo los pa áme os ca ac e ís icos y compa ando los da os ob enidos con los nominales
pe mi e de e mina si el módulo o el conjun o de ellos espe an los pa áme os de e iciencia decla ados
po el ab ican e. Pa a la medida de las cu as de cada s ing, se puede ab i la caja de usibles y medi
la cu a ahí, sin necesidad de desconec a ningún cable [19].
- Elec oluminiscencia:
Se a a de una o ma de gene ación de luz, que se basa en un enómeno elec ónico conocido como
ecombinación adia i a, que hace que los elec ones exci ados o ac i ados pa a libe a ene gía en o ma
de o ones o luz isible. Los ma e iales os o escen es eaccionan a la in oducción de pequeñas ca gas
eléc icas median e la emisión de un b illo sin e lejos [20].
El es udio de la des iación de la cu a ca ac e ís ica IV puede ayuda a analiza la deg adación de los paneles
o o ol aicos si hay g andes de ec os. Pe o, si la magni ud de la deg adación es pequeña, es deci , hay pequeños
de ec os, la cu a ca ac e ís ica pod ía no e se a ec ada. Aunque las mediciones de I-V p opo cionan
in o mación su icien e sob e algunos de ec os en los módulos o o ol aicos, no pueden localiza la ubicación de
dichos de ec os. Como se menciona en [17], se ha demos ado que una egión calien e en la imagen IR o una
zona oscu a en la EL no es siemp e un de ec o. Las imágenes IR pueden de ec a muchos de ec os como células
en co oci cui o, células en de i ación, egiones inac i as, pe o, en ocasiones, módulos con imágenes EL
mues an imágenes IR con egiones más cálidas. Las imágenes EL pueden de ec a anomalías como g ie as,
de i aciones, p oblemas de in e conexión, e c. pe o, algunas egiones con de i aciones que son cla amen e
de ec ables en imágenes IR. Se ha demos ado que las egiones de de i ación se di uminan en las imágenes EL.
Debido a es as ci cuns ancias, pa a la de ección de de ec os en ins alaciones o o ol aicas se ecu e a la
e mog a ía in a oja, siendo la más ápida y económica y la que p opo ciona la ubicación de las anomalías. Es
un hecho que no es una écnica muy p ecisa y en el caso de cie os de ec os, se debe á ecu i a o a écnica
como la medida de cu as IV pa a asegu a la exis encia de ese de ec o.
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3.2 Fundamen o eó ico de la Te mog a ía
La e mog a ía es una écnica que nos pe mi e analiza y isualiza pa ones de empe a u a a dis ancia, g acias
a la adiación de onda que se emi e en la zona del espec o in a ojo. El espec o in a ojo se ex iende desde el
lími e del ango isible has a llega a la egión de las mic oondas. Sin emba go, exis en dos egiones donde la
ansmisión es más ele ada: el in e alo en e 760 y 2000 nm (onda co a) y el in e alo en e 4000 y 10000 nm
(onda la ga). La adiación in a oja cub e es bandas de longi udes de onda di e en es.
Tipo de onda
Radiación
Longi ud de onda
Co a
IR-A
760 – 2000 nm
Media
IR-B
2000 – 4000 nm
La ga
IR-C
4000 – 10000 nm
Tabla 2. Espec o elec omagné ico in a ojo
La ley de Planck, o mulada en 1900, explica que cualquie cue po, po el hecho de es a a una empe a u a
dada, emi e una cie a adiación ca ac e ís ica y es a es unción de la empe a u a. Po ejemplo, pa a una
empe a u a de 37ºC la adiación máxima se emi e a 9.3 m ap oximadamen e, y po an o, en la egión del
in a ojo (IR). Si aumen amos la empe a u a has a 300ºC, el pico de adiación se desplaza ía has a 5 m, aun
en la egión IR del espec o elec omagné ico. Si aumen amos aún más la empe a u a, has a po ejemplo 500ºC
( empe a u a del sol), la adiación máxima se si úa en 0.5 m, que ya pe enece a la egión isible (VIS) del
espec o elec omagné ico y que nues os ojos pueden pe cibi . Es deci , a medida que aumen a la empe a u a
del cue po, la longi ud de onda a la que se p oduce el pico de adiación emi ida se mue e a longi udes de onda
meno es.
Así, el p incipio de la e mog a ía se basa en con e i imágenes cap adas a pa i de la adiación emi ida po los
obje os, en pun os que ep esen an la dis ibución supe icial de su empe a u a. La p incipal uen e de ayos IR
emi idos es el calo o la adiación é mica. Po an o, la e mog a ía nos pe mi e cuan i ica la can idad de calo
que cada cue po emi e, en unción de la empe a u a a la que se encuen e.
Ilus ación 13. Ejemplo de e mog a ía en un cuad o eléc ico [21].
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Ilus ación 14. Radiación del cue po neg o [22].
La Figu a 14 mues a la dis ibución de ene gía emi ida po un cue po a dis in as empe a u as. Como puede
obse a se, a mayo empe a u a, mayo es el pico de ene gía y la longi ud de onda a la que ocu e se uel e
p og esi amen e más co a. A bajas empe a u as, el pico de ene gía se p oduce en la longi ud de onda la ga.
Es as cu as ambién mues an que hay un desplazamien o hacia longi udes de onda más co as en el máximo
de la dis ibución de la adiación de un cue po neg o a medida que aumen a la empe a u a. La longi ud de onda
a la que se p oduce el máximo se conoce con el nomb e de la longi ud de onda p edominan e y se elaciona con
la empe a u a po medio de la ley de Wien:
Ecuación 7. Ley de Wien.
Es a ley es impo an e pa a selecciona la banda espec al más con enien e pa a de ec a un de e minado
enómeno, siemp e que se conozca su empe a u a ap oximada. Po ejemplo, en el caso de incendios o es ales
donde la empe a u a de combus ión se si úa en 725 K ap oximadamen e, la longi ud de onda más ecomendada
pa a su de ección se ía ap oximadamen e 4 m.
Pe o es impo an e no a que no odos los cue pos emi en adiación de la misma o ma, sino que depende de la
emisi idad del ma e ial (ley de S e an-Bol zmann):
Ecuación 8. Ley de S e an-Bol zmann.
donde  es la cons an e de S e an-Bol zmann,  la emisi idad del cue po y W la po encia emi ida supe icial de
adiación. En el caso del cue po neg o se ob iene la capacidad de i adia la máxima ene gía posible pa a su
empe a u a, es deci , ep esen a una si uación ideal de emiso pe ec o, como lími e a cualquie ma e ial (=1).
La emisi idad es una ca ac e ís ica del ma e ial emiso de adiación, y depende de aspec os como la es uc u a
supe icial, la geome ía, el ángulo, el p opio ma e ial, y la empe a u a supe icial [22]. Es deci , podemos
en onces elaciona di ec amen e la po encia de la adiación emi ida po el cue po con su empe a u a supe icial,
y eniendo en cuen a que las cáma as e mog á icas de ec an adiación in a oja, conociendo la emisi idad del
cue po obse ado se puede de e mina su empe a u a.
Una de las en ajas de las cáma as e mog á icas es que no necesi an p esencia de luz, lo cual hace que puedan
se usadas an o en iluminación como en oscu idad, apo ando medidas ápidas, segu as y p ecisas. Se pueden
aplica a sis emas en mo imien o, a obje os pelig osos pa a la pe sona po su empe a u a o has a en sis emas
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con aminados. O ece la segu idad de medi la empe a u a a dis ancia.
Las imágenes en el dominio in a ojo cap u an un ipo de in o mación muy di e en e a la de las imágenes en el
espec o isible. Si en el espec o isible la imagen de un obje o depende de la can idad de luz que incide en su
supe icie y lo bien que la e leja, en el dominio in a ojo la imagen de un obje o es á elacionada con su
empe a u a y la can idad de calo que emi e (Figu a 15).
Ilus ación 15. Ejemplo imagen in a oja s. imagen de luz isible.
En el espec o isible se cap a el colo , o eciendo una in o mación más ica. Los lími es de los obje os es án
bien de inidos debido a que el con as e con el ondo es bueno. Po el con a io, las imágenes in a ojas suelen
se bo osas, con peo esolución y un bajo con as e en e el obje o y el ondo. Las imágenes del espec o isible
son sensibles a los cambios de iluminación, mien as que a las imágenes in a ojas no les a ec a y, po an o, los
ni eles de in ensidad de una imagen de es e ipo son ep esen a i os únicamen e de la empe a u a supe icial.
3.3 Te mog a ía aplicada a células sola es
A con inuación, se p esen a un esumen de algunos a ículos donde se aplica la écnica de e mog a ía a
aplicaciones o o ol aicas:
En [23] se explican las di e en es ecnologías exis en es pa a la e aluación del es ado de los paneles
o o ol aicos. Es as se clasi ican en e mog a ía pasi a (no equie e ninguna uen e de calo ex e na y almacena
la adiación in a oja en el obje o) y ac i a (necesi a una uen e de calo ex e na que gene a un lujo de calo en
el obje o, aumen ando así su empe a u a), como se mues a en la Ilus ación 17. La e mog a ía ac i a se di ide
a su ez en cua o ipos: pulsada, pulso la go (calen amien o po pasos), lock-in y Vib o, p ocesos ep esen ados
en la Ilus ación 16.

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Ilus ación 16. Técnicas de e mog a ía ac i a: (a) Pusada; (b) Lock-in; (c) Vi bo- e mog a ía [24].
a. Te mog a ía pulsada:
Es a ecnología se u iliza habi ualmen e po su acilidad y apidez de aplicación, ya que depende
del calen amien o del cue po a a és de un pulso de calo , ob enido de una uen e de calo como
pis olas de calo , lámpa as, e c.
b. Te mog a ía de calen amien o po pulsos:
Se a a de una uen e de calo de baja po encia aplicada de o ma con inua, cen ándose en el
p oceso de en iamien o del obje o, en luga del p oceso de calen amien o como en el caso de la
e mog a ía pulsada. No se u iliza en la de ección de de ec os en paneles o o ol aicos a g an escala.
c. Te mog a ía de bloqueo in e io (TG lock-in):
Se a a de calen a el obje o median e un campo oscilan e de empe a u as, de ec ándose los allos
in e nos al e se al e ada la cu a. Requie e una sinc onización de ele ada p ecisión en e las
señales de en ada y salida, es deci , la uen e é mica y las señales e mog á icas, espec i amen e.
Habi ualmen e se u iliza pa a el p oceso de p oducción (co e, ab icación indus ial y azado
láse ), ya que puede causa allos en el módulo o o ol aico. Además, es una écnica es ánda pa a
la e aluación de uga de co ien e en las células o o ol aicas y la iden i icación de pé dida de
po encia, haciendo uso de un láse como uen e de exci ación, po ejemplo. Es a écnica esul ó se
más adecuada y e icien e de ec ando allos que la ecnología pulsada, especialmen e en supe icies
pequeñas.
d. Te mog a ía Vib o:
Se a a de u iliza ib aciones mecánicas que son con e idas en ene gía é mica, gene ando pun os
calien es en supe icies con de ec os, como o u as. En uno de los es udios in es igados po
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Kandeal e al. en [24], se inspecciona on las g ie as de las obleas de silicio u ilizando ib aciones
de esonancia ul asónica. Median e es a écnica, las células o o ol aicas ue on ápida y
e icazmen e de ec adas en an solo 2.4 segundos.
Ilus ación 17. Clasi icación y ca ac e ís icas de la e mog a ía in a oja [24].
Se ha obse ado que, al gene a se un lujo de calo a a és de un obje o, el inc emen o de empe a u a
ocu e en el á ea de ec uosa debido a la acumulación de calo .
Ilus ación 18. De ección de un Pun o Calien e [23].
Con espec o a la e mog a ía pasi a (obje o de es e documen o), es la más u ilizada ac ualmen e, sob e
odo en plan as o o ol aicas de g an amaño. Es la más simple y ba a a de las ecnologías an e io men e
desc i as, siendo necesa io únicamen e una cáma a e mog á ica. La dis ibución no homogénea de la
empe a u a y los pun os calien es apa ecen cuando la co ien e es mayo a la comúnmen e gene ada po la
célula o o ol aica además de la p esencia de células dañadas, somb as o allos de ab icación.
Adicionalmen e, si una conexión de celdas en se ie es a ec ada nega i amen e, unciona á como una
esis encia en luga de un gene ado de ene gía. Dicho pun o calien e puede esul a en o u a del id io,
delaminación y/o incendio. Se ha demos ado que, en el caso de un s ing o mado po 20 módulos cada
uno con 3 diodos de bypass, las anomalías é micas pueden a ec a al endimien o en una educción de
media de 1.16 +/- 0.12%. Se concluyó que obse ando los alo es de in ensidad y ol aje no e a su icien e
pa a de ec a los pun os calien es.
En la ac ualidad, se es án desa ollando cada ez más e mog a ías in a ojas aé eas en a ias indus ias.
T as ealiza el análisis é mico de una plan a, se llegó a la conclusión de que los allos más comunes
basados en la ocu encia e an en o den dec ecien e: paneles desconec ados, s ings desconec ados, pun os
calien es y módulos con el id io o o. Según la pé dida de po encia, el o den se ía el siguien e: s ings
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desconec ados, paneles desconec ados y pun os calien es con el id io o o.
Gene almen e, la e mog a ía in a oja es u ilizada en muchas aplicaciones debido a sus en ajas, ya que
el p oceso equie e únicamen e una cáma a é mica in a oja, sin necesidad de con ac o con el obje o ni el
uso de ins umen ación pesada (si es mó il) y sin ningún pelig o ni pa a el se humano ni pa a las
p opiedades ísicas del obje o. Además, las imágenes son pueden se moni o izadas al mismo iempo que
se ealiza la g abación y, po lo an o, educi los e o es de los da os ob enidos. Es cie o que p esen a
algunas des en ajas, como la necesidad de cáma as con mucha p ecisión pa a e i a e o es de medida
(ca o) o la necesidad de ope ado es expe os en la ma e ia. También, pa a ealiza una buena imagen
e mog á ica, se debe ía de ealiza un es udio p e io pa a es ablece la elación en e la al i ud y la
esolución de la imagen.
Muchos de ec os pueden se debidos a ac o es ex e nos que causan una a iación de empe a u a
inco ec a, como lo son los elacionados con el ambien e ( ien o, luz del sol y humedad), e lejos,
a iaciones de emisi idad y ca ac e ís icas de la cáma a ( allos de uncionamien o o ángulo de isión). La
exis encia de e lejos a ec a nega i amen e a la esolución y p ecisión de las imágenes in a ojas.
A o unadamen e, los da os medidos en unas condiciones de ele ada emisi idad del obje o, no se en
a ec ados po los e lejos. La posición de la cáma a puede a ec a di ec amen e a la p ecisión de la medida.
Pa a unos da os p ecisos, la cáma a in a oja debe es a calib ada y ajus ada al ango de empe a u a y de
emisi idad según las condiciones a medi y la dis ancia ap opiada, ya que dis ancias pequeñas lle an a
dis o siones geomé icas.
He aiz e . al en [23] exponen los p incipales ac o es que a ec an a la medida de la empe a u a de los
paneles o o ol aicos. Exis en ac o es que causan anomalías en las imágenes e mog á icas, la mayo ía de
ellos elacionados con la ecnología u ilizada y el ipo de allo o ac o es ex e nos como la a iación de la
emisi idad, los e lejos, el ángulo de isión, allos de la cáma a, in e e encias con el ambien e ( ien o,
humedad, e c.).
Ilus ación 19. Di e encia de empe a u a s. ángulo e ical de isión de la cáma a [23].
• En el caso de a iaciones de la emisi idad, los da os ob enidos no se án exac os y conlle a á un
e o asociado. Un mé odo pa a e i a dicho e o es medi la empe a u a de un cue po neg o casi
pe ec o con una cáma a de imagen é mica, asumiendo emisi idad igual a la unidad. La co ección
de la emisi idad se ealiza median e la ley de adiación é mica de Ki chho . “En el equilib io
é mico, la emisi idad de un cue po es igual a su abso i idad.
• Las e lexiones son uno de los p oblemas más comunes en las imágenes in a ojas, que a ec a a la
esolución y p ecisión de la imagen. Las e lexiones no a ec a án a la p ecisión de las imágenes
siemp e y cuando la emisi idad sea muy ele ada.
• Con espec o al ángulo de isión, las cáma as é micas pueden cap a di e en es empe a u as
(Figu a 19).
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• El mal uncionamien o de la cáma a puede se debido al ope ado de la máquina o a limi aciones
de es a. La cáma a debe se co ec amen e calib ada.
• Los ac o es ambien ales a ec an a la plan a o o ol aica en e a. En un es udio expues o po He aiz,
se obse ó cómo al u iliza un en ilado pa a simula el ien o, aumen aba la empe a u a del
panel.
En [25] se mues a un in e és pa icula sob e los e ec os de la deg adación de las células o o ol aicas
sob e la pé dida signi ica i a de po encia, median e el uso de e mog a ía y una pos e io comp obación de
su iabilidad median e mediciones de cu as I-V. Pa a ealiza el es udio sob e la deg adación, ealiza dos
ensayos, uno con un módulo de 18 años y o o de 22 años. Los e ec os de la deg adación se obse an
median e el uso de la e mog a ía sob e la soldadu a de con ac o, pun os y á eas calien es. Dicha
deg adación se a ibuye a la decolo ación del encapsulan e u ilizado en los módulos, que es más e iden e
en módulos ope ando a ele ada empe a u a ambien e y ele ada adiación sola , especialmen e a bajas
longi udes de onda de ayos ul a iole as. Exis en a ios g ados de deg adación, del ama illo has a el
ma ón oscu o (Figu a 20). O a causa es la delaminación del encapsulan e ce ca de la pe i e ia de las
células debido a la pene ación del agua y, po lo an o, a la o mación de caminos de ele ada conduc i idad
(de i aciones), como esul ado de de ec os o impu ezas del c is al o incluso de mic o isu as del p oceso
de ab icación. Es os úl imos de ec os pueden se de ec ados median e una inspección isual. Median e la
ob ención de cu as I-V, se e i icó la pé dida de co ien e y de po encia debidas a la deg adación de las
células y sus in e conexiones.
Ilus ación 20. Va ios g ados de de ec os de deg adación de células de 18 años [25].
En la Figu a 21 se puede obse a dos ipos de e mog a ía de la caja de conexiones, una del lado on al y
o a del pos e io de dos módulos o o ol aicos. Se obse ó que, en la on al, dicho e ec o se aducía en
un pun o calien e con un inc emen o de 7ºC con espec o al es o de células ecinas, mien as que, en la
e mog a ía de la zona pos e io de los módulos, la empe a u a e a incluso mayo (7-10ºC mayo que las
empe a u as medidas en la pa e on al) debido al aumen o de la esis encia é mica po el aislamien o de
edla . Si dicho e ec o no se co ige y pe manece cons an e, conlle a á una deg adación len a que e mina á
en una pé dida pe manen e de po encia.
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4 METODOLOGÍA
A con inuación, se ealiza á una b e e explicación sob e cómo iden i ica los de ec os de un panel o o ol aico
en una imagen e mog á ica y las causas que los p o ocan. Pos e io men e, se explica án los pasos a ealiza y
el equipo u ilizado pa a el análisis é mico de paneles o o ol aicos, an o a pequeña como a g an escala.
4.1 Iden i icación de de ec os en una Plan a Fo o ol aica.
Exis e una a iedad de de ec os p oducidos en los módulos o o ol aicos que cons i uyen una plan a que pueden
se iden i icados median e el uso de e mog a ías. Es impo an e des aca el hecho de que los esul ados
ob enidos con es a ecnología ienen cie a ince idumb e, que depende del ipo de cáma a y el ángulo que o me
con los paneles, de la adiación y de la empe a u a ambien e.
Algunos ipos de de ec os que pueden se iden i icados median e una imagen é mica son los siguien es: S ing
Desconec ado, Panel Desconec ado, Diodo de Bypass, Pun os Calien es y Po encial de Deg adación Inducida
(PID), [23].
• S ing Desconec ado:
Consis e en un conjun o de paneles en se ie conec ados en e sí, pe o sin conexión alguna con
el es o de la plan a. Es e s ing no apo a á ene gía a la plan a o o ol aica po es a en ci cui o
abie o y, po lo an o, educi á la po encia pico y la e iciencia de la plan a. Pa a de ec a es e
allo en una imagen e mog á ica, se obse a á una ila (un s ing) de paneles o o ol aicos
p esen ando una mayo empe a u a que el es o de los paneles sin de ec o.
Ilus ación 31. Ejemplo eó ico de s ing desconec ado compues o po es paneles.
La desconexión de un s ing puede debe se a di e en es ac o es, en e los que se encuen an
cables y conec o es eléc icos (MC4) dañados, usibles o diodos de bypass de ec uosos
(Figu a 33). El análisis de la causa de es e allo y sus e ec os se analiza án con mayo de alle
en el apa ado de esul ados donde se p esen a un caso p ác ico de Análisis de Modos de
Fallos y E ec os (AMFE).
Ilus ación 32. Ejemplo eó ico s ing desconec ado debido a diodos de ec uosos.

49
• Panel Desconec ado:
Se a a de un caso pa icula del an e io , pe o en luga de ene un s ing desconec ado, se
iene un panel indi idual que no apo a á ene gía eléc ica al sis ema o o ol aico po es a en
ci cui o abie o. No e acua á la ene gía eléc ica gene ada y, po segui incidiendo adiación
sob e és e, comenza á a ele a su empe a u a de o ma uni o me, sin pode p oduci el e ec o
o o ol aico. Se p oduci á una educción de la ene gía gene ada po el s ing en el que se
encuen e dicho panel, siendo insigni ican e den o de la ene gía o al p oducida po una
plan a, al se una educción del o den de Wp en compa ación con los MWp p oducidos po
la plan a. Es e allo se isualiza á como un ec ángulo (imagen é mica de un panel) a mayo
empe a u a que el es o de los paneles del s ing que no p esen en ningún de ec o, como se
mues a en la Figu a 34.
Ilus ación 33. Ejemplo eó ico de panel desconec ado.
La desconexión de un panel puede debe se a a ios ac o es simila es al S ing Desconec ado,
cables y conec o es eléc icos (MC4) dañados, usibles o diodos de bypass de ec uosos. A pa e
de las causas mencionadas, un panel puede desconec a se si se ac i an los es diodos, sin se
necesa io que és os sean de ec uosos.
• Diodo de Bypass:
Cuando una célula abaja con dis in a cu a ca ac e ís ica al es o de células que con o man un
mismo panel, la ensión de dicha célula se puede hace nega i a, pudiendo incluso llega a ac ua
como ecep o , disminuyendo la ensión del panel en el que se ubica. Pa a e i a una disipación
de po encia que llega a a daña las células, se coloca un diodo de bi u cación o de bypass en
pa alelo a la ama de células conec adas en se ie, pa a co oci cui a las células ecep o as y e i a
que a ec e al endimien o del sis ema en su conjun o. Al des ia la co ien e, la hile a de células
en se ie no pod á apo a po encia al conjun o, p oduciendo una educción de un e cio de la
po encia pico del panel.
La ac i ación del diodo se e á e lejado en la imagen e mog á ica como un ec ángulo iluminado
que ocupa á un e cio del panel, en el caso de que cada panel enga es diodos (Figu a 35).
50
Ilus ación 34. Ejemplo eó ico de un diodo de bypass.
La ac i ación del diodo puede se debido a somb a, suciedad, células o as o incluso a que el
p opio diodo se encuen e dañado.
• Pun o Calien e:
Se a a de un de ec o localizado en el in e io de un panel o o ol aico, po ejemplo, una
célula sola de ec uosa o con ac os eléc icos deg adados, que gene a un aumen o de la
empe a u a local. Como consecuencia, se gene a un g adien e de empe a u a en el in e io
del panel que acili a la iden i icación de aquellos módulos o o ol aicos que p esen an una
educción de la po encia p oducida. A mayo g adien e de empe a u a, mayo se á la
educción de la e iciencia del panel.
En la e mog a ía se isualiza un cuad ado iluminado en el in e io de un panel, exis iendo
es ep esen aciones ípicas de un Pun o Calien e, como se explica a con inuación.
En la Figu a 36 se puede obse a el p ime caso, en el que una pequeña pa e de la célula
p esen a una mayo empe a u a con espec o al es o del panel. Es o es debido a la o u a de
una célula, no malmen e ocasionada du an e el mon aje, anspo e u o o ipo de acción
mecánica ex e na.
Ilus ación 35. Ejemplo eó ico de Pun o Calien e ocupando una pa e de una celda (I).
O o ipo de Pun o Calien e es aquel en el que una célula comple a aumen a su empe a u a en
compa ación con el es o (Figu a 37). Es e e ec o puede se debido a que la célula sea de ec uosa o
que no sea un allo y el calen amien o de la célula se deba a una al a de adiación inciden e debido
a la somb a p oducida po cie as plan as.
51
Ilus ación 36. Ejemplo eó ico de Pun o Calien e ocupando celda comple a (II).
Po úl imo, exis e el caso en el que se p oduce un calen amien o pun i o me, como se ep esen a en
la Figu a 38. La causa de es e e ec o puede se una p oducción de g ie as o isu as en la célula
debido a un de ec o de ab icación o debido a suciedad como, po ejemplo, exc emen os de pája os.
Ilus ación 37. Ejemplo eó ico de Pun o Calien e de o ma i egula (III).
En de ini i a, los pun os calien es pueden se causados po suciedad, somb a o células o as. La
impo ancia del g adien e de empe a u a p oducido end á de e minada po la causa que lo
p oduzca y po el iempo que se a de en soluciona dicho p oblema.
• Po encial de deg adación inducida (PID):
Los ma cos de los módulos o o ol aicos es án conec ados a ie a po mo i os de segu idad,
p o ocando una di e encia de po encial en e las células y la pa e ex e io de los módulos. El
Po encial de Deg adación Inducida ocu e cuando dicha di e encia de po encial conduce a
una co ien e de uga en e el semiconduc o de la célula y o os ma e iales del módulo,
implicando la mig ación de iones posi i os desde la pa e ex e io del módulo hacia el in e io
del semiconduc o o de iones nega i os desde el semiconduc o hacia la pa e ex e io del
módulo, p o ocando una deg adación en el ex emo posi i o o nega i o del s ing [28]. La
suciedad sob e la supe icie de una célula puede empeo a el e ec o de PID, ya que és a
abso be la humedad como una esponja, conduciendo a la pe sis encia de la supe icie debido
a las ele adas co ien es de uga. Se p e é que la p esencia de suciedad en el id io del
módulo conduce a una disminución de la esis encia supe icial del módulo, ampliando aún
más el po encial a a és de la supe icie de id io de un ma co de módulo o o ol aico a
ie a. En el es udio ealizado po Abobe [28], el PID p o ocó en su expe imen o un 10% de
educción de la po encia p oducida po el s ing.
En la e mog a ía se e idencia un e ec o simila al de a ios pun os calien es ce canos al lado
posi i o o nega i o del s ing.
52
Ilus ación 38. Ejemplo de Po encial de Deg adación Inducida [28].
Ilus ación 39. Te mog a ís s. Elec oluminiscencia de un PID [28].
Los ac o es que pueden in lui en el ni el de deg adación a ni el del módulo incluyen el
ma e ial del encapsulado, el e es imien o an i e lec an e de la célula y el diseño es uc u al de
los módulos (el ma co, po ejemplo). También es conocido el ue e impac o de los ac o es
ambien ales como la empe a u a y la humedad en la educción de la po encia del módulo
debido a es e e ec o.
4.2 Desc ipción del equipo de Te mog a ía empleado
4.2.1 Equipo de labo a o io
4.2.1.1 Cáma a e mog á ica:
El equipo que se a a u iliza en el labo a o io pa a lle a a cabo las medidas e mog á icas sob e módulos
o o ol aicos es una cáma a e mog á ica de la ma ca FLIR modelo E6 (Figu a 41). Tiene una esolución IR de
240 x 180 pixeles, mide en un ango de empe a u a de -20ºC a 550ºC y posee una ecnología sencilla y ácil de
usa . Es un disposi i o po á il ácilmen e manejable po el ope ado con un amaño de 24.4 x 9.5 x 14 cm.
53
La cáma a e mog á ica unciona de ec ando y midiendo cómo i adia calo el obje o a es udia , asociando a
cada píxel de la imagen un alo de empe a u a y un ono de calo , que se puede modi ica en una pale a de
colo es pa a pode dis ingui g adien es supe iciales. No malmen e, las imágenes é micas mues an las
empe a u as más ías en onos azules o iole as, y las más calien es en onos ojo, na anja o incluso ama illo.
La cáma a e mog á ica iene dos componen es undamen ales (Figu a 41):
a. La len e ocaliza la adiación ecibida en el senso si uado en su oco óp ico, de iniendo el campo de
isión en el que la cáma a puede de ec a la adiación in a oja. Dependiendo de la cáma a, las len es
pueden se ijas o dispone de un obje i o angula pa a modi ica el campo de isión. Las len es son de
ge manio ya que el c is al es mal ansmiso de la adiación IR.
b. El senso con ie e la adiación é mica que cap a la len e en señales eléc icas que son en iadas a un
p ocesado pa a c ea una alsa imagen isible colo eada a pa i de las mismas. El senso más habi ual
se conoce como FPA (Focal Plane A ay) y es á basado en un chip de silicio.
Un pa áme o impo an e en cualquie cáma a e mog á ica es el en oque, ya que, una ez omada la imagen,
es e pa áme o no puede se modi icado median e el a amien o de da os. Un en oque ino es impo an e pa a
mediciones de empe a u as p ecisas. Si se en oca inco ec amen e, se ob iene una medida e ónea de la
empe a u a. La cáma a u ilizada en las medidas de labo a o io iene un en oque au omá ico, con una dis ancia
ocal mínima de 0.5m, con un campo de isión 45º x 34º y una sensibilidad é mica meno a 0.06ºC.
La cáma a u ilizada iene a ios modos de imagen, en e ellos se encuen an la imagen dinámica mul iespec al,
la é mica, imagen en imagen, combinación é mica y cáma a digi al. Las p incipales di e encias se exponen a
con inuación.
- La imagen é mica consis e en una o og a ía diluida en la que cada empe a u a adquie e un colo
di e en e, sin ene en cuen a la cáma a de luz isible (Figu a 50).
- La imagen MSX é mica, ambién llamada imagen dinámica mul iespec al, se a a de una imagen
é mica in eg al (sin dilui ) con ca ac e ís icas de la isión no mal, pe mi iendo de ec a en qué luga se
encuen a el pa ón de calo p oblemá ico. Añade de alles cla e de la cáma a de luz isible a la imagen
de in a ojos (Figu a 51).
- El modo imagen en imagen ep esen a la o og a ía é mica en la zona cen al de la cáma a, siendo el
en o no la imagen de luz isible. Con es a opción, los colo es de la imagen é mica no se e án
in luenciados po el en o no, sino po los obje os que apa ezcan en el ecuad o (Figu a 52).
Ilus ación 40. Cáma a e mog á ica FLIR E6.

54
4.2.1.2 Paneles o o ol aicos:
En el labo a o io, se han u ilizado dos ipos de paneles o o ol aicos, uno de mayo amaño que o o. Se a a de
un módulo modelo M55L y o o de mayo amaño modelo ND-6AE3D.
Ilus ación 41. Módulo de ensayo ND-6AE3D.
Ilus ación 42. Módulo de ensayo M55L.
4.2.2 Equipo de plan a
4.2.2.1 D on:
El d on u ilizado es uno de ipo aé eo de ala o a o ia con seis hélices (hexacóp e o), de modelo DJI
Ma ice 600. Incluye GPS pa a una mejo geolocalización, un gimbal de es ejes, un con olado de
uelo A3 y un con olado emo o que abaja en la banda de 2.4 GHz pa a el con ol y en la banda 5.8
GHz pa a el ídeo (Figu a 44).
55
Ilus ación 43. D on u ilizado pa a hace e mog a ías en plan a.
Es e ipo de d on o ece una g an e sa ilidad, pues o que pe mi en ins ala odo ipo de cáma as pa a
ealiza di e en es a eas. Se a a de un d on que despega y a e iza de o ma e ical y p ác icamen e
desde cualquie supe icie, eniendo como incon enien e la au onomía del uelo que o ece. U iliza seis
ba e ías que se desca gan simul áneamen e.
No es necesa io un d on especí ico pa a ealiza e mog a ías, pe o como equisi o indispensable es que
incluyen geolocalización, pa a pode de ec a la ubicación de cada de ec o y que no supe e los 40m de
dis ancia al suelo.
4.2.2.2 Cáma a é mica:
La cáma a é mica es una Wo kswell Wi is 2nd Gen (Figu a 45) con una esolución de 640x512
píxeles. Se a a de un sis ema compac o que combina una cáma a é mica, una digi al y un p ocesado
capaz de g aba da os adiomé icos y saca los median e un pue o HDMI, odo en una única unidad.
És a se coloca en el gimbal del d on (Ilus ación 46), la pla a o ma moni o izada pa a man ene la
cáma a es abilizada en odo momen o.
Ilus ación 44. Cáma a e mog á ica.
56
Ilus ación 45. D on lis o pa a ola con cáma a y gimbal.
La cáma a cap a de ec os a pa i de 400 W/m2, aunque es ecomendable que la adiación sea mayo que 600
W/m2. La e mog a ía se pod á ealiza co ec amen e siemp e que se cumpla el equisi o de la adiación, que
la elocidad del ien o sea de 8 m/s como máximo y que la cáma a p esen e una inclinación meno a 30º.
4.2.2.3 Paneles o o ol aicos:
Pa a el análisis, se han seleccionado seis plan as pa a cub i odos los e ec os é micos, las cuales se nomb a án
po con la codi icación desc i a en la Tabla 4 po con idencialidad. Todas ellas ienen ins alados paneles
o o ol aicos de silicio polic is alino en una es uc u a ija.
Código
Capacidad
Plan a (MWp)
Po encia Pico Panel
Fo o ol aico (Wp)
Año
ins alación
Plan a #1
13.51
260
255
2014
Plan a #2
8.98
260
2015
Plan a #3
6.22
285
2013
Plan a #4
1.84
240
245
2013
Plan a #5
6.85
255
2015
Plan a #6
4.92
250
2014
Tabla 4. Ca ac e ís icas de las plan as obje o de es udio.
4.2.2.4 P ocedimien o pa a la ob ención de e mog a ías de una plan a o o ol aica
El p ocedimien o cons a de las e apas expues as en el diag ama de lujo, p esen ado en la Ilus ación 47.
57
Es de i al impo ancia que las imágenes e mog á icas incluyan odos y cada uno de los paneles que con o man
la plan a. Pa a ello, el d on ealiza un eco ido pa alelo a las hile as de s ings, supe poniendo al menos un s ing
po cada ba ido, asegu ando así que no queda ningún s ing po g aba . En luga de maneja el d on (mayo
p obabilidad de que al e pa e de la plan a po g aba ), se puede p og ama pa a ealiza un eco ido
de e minado apoyándose en el layou de la plan a.
Pa a e i a imágenes dis o sionadas de la ealidad debidas al ángulo de la cáma a con espec o al módulo
o o ol aico, exis e un mando eledi igido pa a el gimbal de la cáma a, pudiendo mo e el en oque de la cáma a,
colocándola con un ángulo de ap oximadamen e de 90º con espec o a la supe icie de los módulos.
Comienzo inspección
P og amación de u a
Vuelo del D on
¿Vuelo
e minado?
Análisis del ídeo
Elabo ación de imágenes
Análisis é mico
P ocesamien o de
imágenes
Final de inspección
No
Sí
Ilus ación 46. P ocedimien o pa a ealiza un análisis é mico en plan a.
64
Pa a el p ime caso, se p esen a dos imágenes e mog á icas, una de la pa e in e io del panel apoyada
sob e una silla y o a de la pa e supe io en suspensión.
Se puede obse a que la empe a u a del p ime caso (zona in e io ) es 9.5ºC mayo que la de la zona
supe io . Es e hecho se debe a la di icul ad que p esen a el panel pa a e acua el calo gene ado en su
in e io po ene un obje o jus o as él. En cambio, en el segundo caso, el panel se encuen a en con ac o
con el ai e, p oduciéndose con ección na u al, en iándose de es a o ma el panel. Los g adien es de
empe a u a en un panel pueden se muy signi ica i os si se colocan de una o ma no ap opiada.
A escala de labo a o io se puede obse a pe ec amen e el e ec o del ma co en el g adien e de
empe a u as en el in e io de un panel, como se mues a en la Imagen 59. En cambio, a g an escala
como se ía una plan a o o ol aica, no se e dicho e ec o, aunque el g adien e de empe a u a se puede
medi .
Ilus ación
56. Panel M55L
e ical sob e
silla.
Ilus ación 57. Panel
ND-6AE3D ho izon al
apoyado sob e sillas.
Ilus ación 58. Te mog a ías del panel M55L e ical
sob e silla.

65
Ilus ación 59. E ec o del ma co en el g adien e de empe a u as.
O o e ec o pa a ene en cuen a es la o mación de e lejos en las e mog a ías debido a un mal en oque
o a una somb a gene ada po la cáma a que ealiza la o o. Es e e ec o alsi ica la imagen e mog á ica,
ya que puede llega incluso a con undi se con un de ec o, como un pun o calien e, como lo que ocu e
en las e mog a ías p esen adas en la Figu a 61.
Po úl imo, en el labo a o io se colocó un obje o sob e ambos paneles pa a c ea el e ec o somb a en el
panel a las 9:58 de la mañana. Lo que ocu ió ue que, en luga de calen a se las células somb eadas, se
en ia on. Es o ocu ió po que la adiación no incidía sob e la supe icie del panel, sin pode p o oca
el e ec o o o ol aico y sin pode abso be la po encia p oducida po el es o de las células, po el hecho
de encon a se en ci cui o abie o.
Ilus ación 60. Ejemplos de e lejos de la cáma a e mog á ica en labo a o io.
66
Ilus ación 61. Panel M55L con somb a en la zona de la de echa.
Ilus ación 62. Panel ND-6AE3D con somb a en la zona de la de echa.
Lo que sí se puede obse a es un g adien e de empe a u a muy signi ica i o. Lo que ocu e en ealidad,
es que la zona más ía (azul), que es sob e la que no incide la adiación, debe ía se la zona más calien e,
llegando a gene a pun os calien es a lo la go del panel, po unciona las células a dis in a cu a
ca ac e ís ica.
La ealización de e mog a ías no es an sencilla como pa ece, ya que depende de mul i ud de ac o es,
como la adiación inciden e, la empe a u a ambien e, la inclinación, la o ien ación o la dis ancia de la
cáma a al panel, pudiendo implica di e sas imágenes que se alejan de la ealidad. Cuando los
g adien es de empe a u a son muy ele ados, aunque la imagen e mog á ica no sea exac a, los e ec os
se con emplan a simple is a con dicha imagen. Du an e el ensayo en el labo a o io, se comp obó que
en las p ime as imágenes e mog á icas ob enidas no se ap eciaba ni el e ec o del ma co, mien as que,
en o as imágenes omadas a pos e io i, como po ejemplo la Ilus aciones 56 y 60, se ap eciaba
pe ec amen e dicho e ec o. Es o se debe al inc emen o de adiación inciden e, que aumen ó a lo la go
de la mañana. Se llegó a la conclusión de la necesidad de al os ni eles de i adiancia pa a la ob ención
de una e mog a ía de calidad, en la que se dis ingan los de ec os con acilidad.
67
5.2 Ca ac e ización po Te mog a ía a Escala de Plan a Fo o ol aica
5.2.1 De ección de de ec os en plan a
El análisis ealizado en plan a de las di e en es anomalías é micas iene como obje i o in o ma al clien e del
es ado en el que se encuen a su plan a o o ol aica (a ni el de paneles sola es) y aconseja sob e cómo
soluciona dichos enómenos é micos. Es po ello po lo que además de los de ec os an e io men e desc i os,
se añade el somb eado (shading) y el ensuciamien o (soiling). Dichas causas pueden p o oca un Pun o Calien e
i e e sible si no se soluciona (co ando el césped o limpiando los paneles).
Una ez comp endidos los ipos de de ec os y cómo se iden i ican de o ma eó ica, se p ocede a la exposición
de algunos de los de ec os encon ados en las e mog a ías de las plan as desc i as en la Tabla 4.
• S ing Desconec ado:
En la Ilus ación 64 se ep esen an cinco s ings de la Plan a #3 con el obje i o de demos a
que la eo ía (Figu a 32) es simila a lo que ocu e en la ealidad. Se puede obse a el
con as e de colo es, siendo el más cla o el de mayo empe a u a. En es a plan a, los s ings
es án o mados po 18 paneles y, como se puede obse a , no odos es án conec ados de igual
o ma, ya que el p ime s ing desconec ado se encuen a “en se ie” y, en el segundo, los
paneles es án conec ados en c uz. Al medi la empe a u a, se obse a que los s ings
conec ados se encuen an a una empe a u a media de 38ºC, mien as que los desconec ados
a 47ºC, c eándose un g adien e de empe a u a de casi 10 C.
Ilus ación 63. Imagen e mog á ica (S ing Desconec ado) de la Plan a #3.
En la p ác ica, cuando se de ec a es e ipo de allo, se accede al Con ol de Supe isión y
Adquisición de Da os (SCADA) de la plan a, pa a comp oba dos cosas.
a. Reconexión de S ings Desconec ados. El equipo enca gado del seguimien o del
uncionamien o de la plan a puede habe dado un a iso de S ings Desconec ados y el
equipo de Ope ación y Man enimien o puede habe solucionado el p oblema.
b. Falso S ing Desconec ado. En las e mog a ías apa ece una imagen como la de la Figu a
64, en la que se e idencia un S ing Desconec ado y, al comp oba lo en SCADA, esul a
que es á conec ado, pe o p oduciendo una meno po encia que el es o que se encuen a
a su al ededo . En es e caso, si hay a ios enómenos de es e ipo, se a isa al clien e de
la educción de po encia.
• Panel Desconec ado:
En el caso de Panel Desconec ado, la e mog a ía es simila al S ing Desconec ado, pe o a
pequeña escala. Se obse a que los paneles alcanzan los 50ºC de empe a u a, mien as que los
paneles que les odean llegan a un máximo de 45ºC, p o ocando una di e encia de empe a u a
de 5ºC, la mi ad que la que p oducen los S ing Desconec ados de la Figu a 64.
68
Ilus ación 64. Imagen e mog á ica (Panel Desconec ado) de la Plan a #3.
Es e de ec o es más complicado de e i ica , ya que en el SCADA se ep esen a la po encia
p oducida po un s ing comple o y no po cada panel indi idual. Lo que se puede hace es
ep esen a en una cu a de po encia, la p oducida po los s ings si uados al ededo del s ing
a ec ado po el Panel Desconec ado, pa a comp oba que e ec i amen e p oduce meno
po encia que el es o. No es un p ocedimien o compe en e ya que el es o de s ings es a á a una
al u a di e en e y con mayo o meno adiación incidiendo sob e ellos.
• Diodo de Bypass:
La imagen e mog á ica es un buen mé odo pa a la de ección de un Diodo de Bypass ac i ado,
ya que se encuen a en el in e io del panel, siendo más complicado de de ec a .
Ilus ación 65. Imagen e mog á ica (Diodo de Bypass) de la Plan a #3.
En la e mog a ía se dis inguen dos casos de Diodos de Bypass:
a. Sin e ec o o o ol aico. Cuando el diodo se ac i a, las células conec adas a dicho diodo no
p oducen ene gía y se calien an, p oduciéndose unos inc emen os de empe a u a de
incluso 5ºC (como en el Diodo Bypass ubicado en la de echa del s ing p esen ado en la
Figu a 66).
b. Con e ec o o o ol aico. Las células conec adas al diodo se calien an, pe o en meno
medida que en a), p oduciendo el e ec o o o ol aico. Es e hecho ocu e cuando hay un
desajus e de co ien e y pa e de és a luye hacia la unión de la célula “buena” pola izando
hacia delan e dicha célula. Es e ol aje, a su ez, pola iza el diodo de de i ación de la célula
p o egida, pe mi iéndole conduci la co ien e. Los g adien es encon ados en la Plan a #3
debido a es e ipo de de ec o se encuen an en e 0.8 y 2ºC [9].
Los g adien es de empe a u a expues os son simila es en odas las plan as obje o de
es udio.
• Pun o Calien e:
Como se ha mencionado con an e io idad, un Pun o Calien e puede se p oducido po muchas
causas. A di e encia de los de ec os an e io es, no hay un o den de magni ud pa a el g adien e
de empe a u as que p oduce un pun o calien e, ya que és e depende de di e sos ac o es. En
la Ilus ación 67, se ep esen a pa e de un s ing de la Plan a #5 en la que hay es paneles
con un Pun o Calien e cada uno, alcanzando empe a u as de 24, 27 y 28ºC con espec o a
69
una empe a u a media de 8ºC, p o ocando un g adien e en e 16 y 20ºC.
Se han omado como g adien e de empe a u a la di e encia en e la empe a u a máxima de
la zona iluminada (de ec o) y la media del es o del panel sin con a con dicho de ec o.
Ilus ación 66. Imagen e mog á ica (Pun o Calien e) de la Plan a #5.
Según la no ma IEC 61215, se conside a un Pun o Calien e cuando el g adien e que p o oca
dicho pun o es en e 15 y 25ºC. Los Pun os Calien es ep esen ados en la Figu a 67 son
ele an es según dicha no ma, es deci , a ec an a la p oducción de po encia del s ing en su
conjun o, pudiendo llega a daña se las células que lo con o man.
También pueden apa ece a ios Pun os Calien es en un mismo panel, como se p esen a en la
Figu a 68. Según las mediciones de empe a u a e aluadas, se ha comp obado que cuando
exis en a ias zonas del panel con mayo empe a u a, el g adien e de empe a u a en el in e io
del panel gene almen e es mayo . En el caso de la imagen, la máxima empe a u a alcanzada
son 53ºC en e a los 23ºC de media (misma media que los paneles de su al ededo ),
p oduciéndose una di e encia de 30ºC, supe ando el in e alo impues o po la de inición de
Pun o Calien e.
Ilus ación 67. Imagen e mog á ica (Múl iples Pun os Calien es) de la Plan a #1.
O o ipo de Pun o Calien e es el causado po la caja de conexiones del panel. Las cajas se
suelen si ua en la zona supe io del módulo, p o ocando que las células no puedan e acua el
calo gene ado de la misma o ma que lo hacen el es o de las células que no es án si uadas
jus o encima de la caja, es o p o oca que la empe a u a de las células ubicadas jus o encima

70
de la caja de conexiones inc emen e su empe a u a, p o ocando g adien es de empe a u a en
el in e io del panel.
Ilus ación 68. Imagen e mog á ica (Caja de Conexiones) de la plan a #3.
En la Figu a 69 se puede ap ecia dicho e ec o. En la Plan a #3, se han medido los g adien es
de odos los Pun os Calien es debido a es e e ec o, siendo la mayo ía en e 6 y 7ºC, aunque el
máximo ob enido ha sido de 10ºC. Es e g adien e coincide con un es udio ealizado po Manuel
Ma ín en [14], en el que expone la media de g adien es debido a es e e ec o (3-7ºC).
A con inuación, se a a e un ejemplo de somb a debido a la ege ación de la p opia plan a y
o o de ensuciamien o. Aunque en ealidad sean causas que pueden p o oca Pun os Calien es
en luga de de ec os, es impo an e de ec a los pa a ob ene una solución ápida a los g adien es
de empe a u a que p o ocan y a su co espondien e disminución de po encia, como co a el
césped o limpia los paneles.
Es un hecho que con sólo una e mog a ía y sin in o mación adicional, es muy complejo sabe
a qué se debe cada Pun o Calien e, pe o ob eniendo in o mación del en o no de la plan a, como
la lejanía o ce canía a á boles o a bus os, se pueden hace una se ie de suposiciones.
Ilus ación 69. Imagen e mog á ica (Suciedad) de la plan a #2.
Como se puede obse a en la Figu a 70, a ios paneles de la zona ce cana a los á boles
p esen an a ios Pun os Calien es y, si se mi a a esa zona de la plan a, es e iden e que se a a
de suciedad debido al polen o a hojas que haya a as ado el ien o (Figu a 71). No malmen e,
cuando una plan a iene una ele ada can idad de suciedad debido a la ege ación del en o no,
71
suele habe o og a ías que haya hecho el equipo de Ope ación y Man enimien o de la plan a
en las que apa ezcan las hojas, e c. Si se compa a con la eo ía (Figu a 38), se ha obse ado que
en la e mog a ía apa ece una o ma i egula o pun i o me iluminada.
Ilus ación 70. Te mog a ía geolocalizada de la Plan a #2 (los pun os ama illos hacen e e encia a
a ios pun os calien es causados po suciedad).
De o ma simila ocu e cuando hay mucha ege ación c eciendo po la pa e in e io de los
paneles o en e paneles adyacen es. Cuando hay una plan a en la que la mayo ía de Pun os
Calien es se encuen an en la pa e in e io de los paneles y es os son muy consecu i os, como
se mues a en la Figu a 72, se supone que es debido a la somb a de algunas plan as. Pa a
a ianza la hipó esis, es necesa io asegu a se de que los paneles p esen an la su icien e al u a
como pa a que los alcancen las plan as y, apoyándose en el equipo de Ope ación y
Man enimien o, de que oda ía no han ealizado co e de la ege ación.
Ilus ación 71. Imagen e mog á ica (Somb a) de la plan a #4.
Una ez is os los ipos de anomalías é micas elacionadas con los Pun os Calien es, cabe
des aca que hay que ealiza una se ie de hipó esis a la ho a de ealiza un análisis e mog á ico,
ya que sin i a plan a no es posible sabe si hay exc emen os de pája os, a bus os o á boles.
• Po encial de Deg adación Inducida (PID):
El Po encial de Deg adación inducida es el más complicado de de ec a median e
e mog a ías, ya que no iene una o ma conc e a y es bas an e i egula , pa eciéndose a los
e lejos que pod ía es a causando el d on al ola la plan a, como se puede ap ecia en la
Figu a 73. En la Ilus ación 74 se co obo a la eo ía, ya que el de ec o ocu e a inal de abla.
72
Una ez se duda sob e la exis encia de es e p oblema, se ecomienda ealiza una
elec oluminiscencia pa a ce cio a nos si se a a ealmen e de un PID.
Ilus ación 72. Imagen e mog á ica (Po encial de Deg adación Inducida) de la Plan a #6.
Ilus ación 73. Imagen e mog á ica (Po encial de Deg adación Inducida) de la Plan a #6.
Al se e mog a ías de plan as o o ol aicas ealizadas con un d on, los paneles se obse an mucho
más pequeños de lo que son en la ealidad. Lo mismo es aplicable a los g adien es de empe a u a,
ya que las iso e mas o madas en el p opio panel se án de mayo amaño a las obse adas en la
e mog a ía de la plan a. Debido a es o, los g adien es o mados po el e ec o del ma co (expues o
en el ensayo de labo a o io) no se di e encian con colo es en una e mog a ía ealizada con un
d on, pe o sí con empe a u a.
En las e mog a ías en plan a, ambién es común (aunque menos que en el labo a o io) la apa ición
de e lejos asociado al d on. Como se puede obse a en la imagen de la izquie da de la Ilus ación
75, en el a ay (conjun o de s ings) de en medio hay un co e ec o, pa ecido al de una s ing
desconec ada. En es a imagen es ácil sabe que se a a de e lejos po que cub e la mi ad de cada
panel, po lo que no pod ía es a desconec ado, pe o exis en casos en los que hay dos ilas de
paneles y ocu e lo mismo, llegando a sepa a la ila supe io de la in e io , causando la
ince idumb e de s ing desconec ada. Con espec o a la igu a p esen ada en la imagen de la
de echa, puede pa ece que se a a de pun os calien es, aunque en ealidad sea e lejos del d on.
A la ho a de ealiza un análisis, es impo an e ene en cuen a la exis encia de e lejos, pa a no
pone de ec os inexis en es.
Ilus ación 74. Ejemplos de e lejos debido al d on.
73
5.2.2 Resul ados ob enidos del análisis en plan a
A con inuación, se p esen an los esul ados ob enidos del p oceso de análisis é mico en las plan as o o ol aicas
obje o de es udio. De dicho análisis se ob iene el núme o de de ec os que se han encon ado median e
e mog a ía y el po cen aje de paneles que han sido a ec ados po esos de ec os.
Con espec o al núme o de Ho Spo s y Mul iple Ho Cells, no se han enido en cuen a aquellos que p o ocan
un g adien e de empe a u a meno a 5ºC, siendo el g adien e la di e encia en e la empe a u a máxima del
pun o calien e co espondien e y la empe a u a media del panel.
Po cen aje de paneles a ec ados de cada plan a po ipo de de ec o
Tipo de
de ec o/Plan a
Plan a #1
Plan a #2
Plan a #3
Plan a #4
Plan a #5
Plan a #6
Pun o Calien e
0.56
0.22
0.28
0.19
0.29
0.26
Múl iples
Células
Calien es
0.15
0.03
0.11
0.08
0.06
0.04
Diodo Bypass
0.05
0.03
1.83
2.88
0.01
0.42
Panel
Desconec ado
0.01
0
0.96
0.15
0
0.05
S ing
Desconec ado
0.09
0
7.25
5.55
0.18
0.7
Somb eado
0.80
0
0
3.33
0.04
0
Suciedad
0.36
0.14
0.01
0
0.02
0.03
PID
0
0
0
0
0
0.3
Tabla 5. Po cen aje de paneles a ec ados de cada plan a po ipo de de ec o.
Como se puede obse a , la Plan a #1 es la que p esen a un mayo po cen aje de paneles a ec ados po Pun os
Calien es, aunque al medi los co espondien es g adien es de empe a u a, se obse a que el 40% de és os no
son ele an es, ya que p esen an un g adien e meno de 10ºC y pod ía se una somb a que oda ía no ha llegado
a p oduci un Pun o Calien e sin solución, es deci , si se eliminase dicha somb a, el pun o desapa ece ía, po lo
que dicho pun o calien e no ha llegado a se un de ec o. En o no al 32% de los Pun os Calien es se encuen an
en e los 10 y los 15ºC, sin llega a se muy signi ican e el e ec o de dicho pun o en la p oducción de ene gía o
en la ida ú il del panel, pe o se debe ía de ene en cuen a pa a u u as inspecciones e mog á icas ya que pod ía
llega a con e i se en una célula o a con el paso del iempo si no se soluciona. Cuando el g adien e de
empe a u as en el in e io de un panel se encuen a en e los 15 y los 25ºC, ya se conside a como Pun o Calien e
según la no ma es ánda IEC 61215, po lo que hab ía que eemplaza los paneles en los que se encuen en es os
g adien es. En el caso de la Plan a #1 se a a del 22% de los Pun os Calien es encon ados. Po úl imo, el 6% de
los Pun os Calien es p esen an un g adien e mayo de 25ºC. En es e úl imo caso, el Pun o Calien e a ec a
signi ica i amen e a la p oducción de po encia del panel y, en el caso de que el de ec o no haya sido causado
po agen es ex e nos ( ege ación, suciedad, e c.), se debe ía medi la cu a IV en condiciones es ánda pa a
demos a que el módulo e ec i amen e es á de ec uoso y pode solici a un eemplazo al ab ican e. Después
de la ealización del análisis é mico de a ias plan as (se han ealizado en o no a 50 plan as, a pesa de p esen a
únicamen e 6 en el abajo), se ha llegado a la conclusión de que es menos p obable que los paneles alcancen los
25ºC que los 10ºC y, aunque el Pun o Calien e sea la anomalía é mica más encon ada y p obable en odas las
plan as, la mayo ía de los g adien es encon ados son meno que 10ºC. Es e hecho a ía con el amaño de la
plan a, ya que, a mayo núme o de paneles, se han encon ado mayo núme o de de ec os y mayo po cen aje
80
c. Finalmen e, el e ce g upo de inciden es con un RPN bajo co esponden a aquellas a eas que pueden
se ácilmen e implemen adas en ac i idades de man enimien o p e en i o, como po ejemplo la
limpieza de los módulos pa a e i a pun os calien es, el co e de la hie ba pa a e i a somb as, limpieza
de polución de áb icas ce canas o pol o del ambien e, [31] e c.
Así, se demues a la u ilidad de implemen a me odologías AMFE en la ope ación de plan as o o ol aicas, y
cómo la écnica de e mog a ía pe mi e educi signi ica i amen e los indicado es RPN de los p incipales allos
posibles en plan a. Si no se dispone de las imágenes e mog á icas po d on, el man enimien o consumi ía mucho
más iempo y es muy p obable que pa e impo an e de los de ec os pasen desape cibidos has a que gene en un
e ec o de consecuencias impo an es.
Ilus ación 80. Cable en mal es ado [30].
Ilus ación 81. Paneles con suciedad y con plan as a su al ededo .

81
6 CONCLUSIONES
La écnica de e mog a ía in a oja se u iliza en múl iples aplicaciones, especialmen e en aplicaciones eléc icas
como mé odo de de ección de anomalías o allos, de o ma no in asi a (sin a ec a al es ado de los componen es
obje o de es udio) y a su ez, apo ando in o mación sob e su es ado en iempo eal.
Desde el pun o de is a de plan as o o ol aicas de g an capacidad, donde el núme o de componen es (módulos
o o ol aicos, in e so es, cajas de conexiones, e c.) ins alados es muy ele ado, la de ección de allos es más
compleja, ya que se equie e una inspección isual con su co espondien e iempo de inspección y su ele ado
cos e. La e mog a ía ealizada desde un d on acili a es a in o mación de mane a ápida, e icien e y con da os
áciles de p ocesa e implemen a .
A lo la go del T abajo de Fin de G ado se han p esen ado di e en es ipos de de ec os p esen es en módulos
o o ol aicos y cómo la écnica de la e mog a ía es ú il pa a su de ección. Además, se ha discu ido el
p ocedimien o pa a pode di e encia los ipos de de ec os, apo ando in o mación ú il pa a adecua el
man enimien o p e en i o y co ec i o ápidamen e con el in de e i a inciden es g a es u u os en la plan a
que supongan una pé dida signi ica i a de ene gía gene ada y la pé dida de cie os componen es dañados.
A ni el de labo a o io se ha comp obado cómo la e mog a ía es una écnica de ca ac e ización sencilla de usa
y que apo a in o mación en iempo eal de la dis ibución de empe a u as en un panel o o ol aico. Así mismo,
se ha demos ado la sensibilidad de la écnica a pa áme os ex e nos a la ins alación a ni el de adiación, ángulo
de inclinación, e c. De ahí la impo ancia de de ini un p ocedimien o de medida igu oso, y asegu a que se
sigue es ic amen e du an e la inspección.
Se han analizado seis plan as o o ol aicas y la mayo ía de los de ec os encon ados se co esponden con los
Pun os Calien es. Se han localizado 575 Pun os Calien es y 142 Múl iples células calien es. Es e úl imo de ec o
conlle a a ios pun os calien es, haciendo un o al de más de 717 de ec os asociados al Pun o Calien e. Se han
localizado 700 allos asociados al diodo de bypass. Se han obse ado a ias plan as con muy pocos o ningún
p oblema asociado a és e o, en el ex emo opues o, un ele adísimo núme o de allos asociados a és e.
82
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