Diodo de paso
Un diodo de paso es un diodo conectado en paralelo con un grupo de células dentro de un módulo fotovoltaico. En funcionamiento normal permanece inactivo, pero cuando un grupo de células queda en sombra y su salida cae, el diodo conduce y deja que la corriente del string rodee ese grupo, evitando que estrangule todo el string y previniendo puntos calientes.
El diodo de paso es un componente pequeño pero decisivo, presente dentro de todo módulo de silicio cristalino. Va conectado en paralelo con un grupo de células en serie, y su único propósito es dar a la corriente un camino alternativo cuando una parte del módulo ya no puede transportarla.
La razón de que haga falta está en el cableado en serie. Las células dentro de un módulo, y los módulos dentro de un string, se conectan en serie, así que comparten una única corriente. La célula más débil, la más sombreada, fija el techo de esa corriente. Sin protección, una sola célula bajo la sombra de una hoja obligaría a todo el string a bajar a su nivel y, peor aún, quedaría en polarización inversa y se calentaría hasta formar un punto caliente capaz de dañar el módulo de forma permanente.
El diodo resuelve los dos problemas a la vez. Cuando la salida de un grupo de células cae por debajo de la corriente del string, el diodo de paso que lo atraviesa entra en conducción directa. La corriente del string pasa entonces por el diodo en lugar de por las células sombreadas. El resto del módulo sigue produciendo y el grupo en sombra queda protegido del calentamiento por polarización inversa.
La contrapartida es una pérdida a escalón. Activar un diodo retira del circuito todo su grupo de células, así que el módulo pierde la tensión de esa subcadena. Por eso la pérdida por sombreado no es lineal: tapar unas pocas células puede tumbar un tercio del módulo. Un modelado preciso tiene que representar ese comportamiento en lugar de aplicar un porcentaje uniforme.
Por qué es importante para los instaladores solares
Los diodos de paso son la razón de que la pérdida por sombras sea escalonada y no suave, y de que un buen diseño mantenga los strings fuera de la sombra parcial en lugar de suponer una reducción plana. SolarVis construye el comportamiento del string a partir de la curva modelada de cada módulo, con diodos de paso y estructura half-cut incluidos, de modo que el gráfico de pérdidas de su propuesta refleja cómo responde realmente el módulo a la sombra y no una estimación a ojo.
Preguntas habituales
- ¿Cuántos diodos de paso lleva un módulo?
- Un módulo convencional de 60 o 72 células suele llevar tres diodos de paso en la caja de conexiones, cada uno protegiendo una subcadena de unas 20 a 24 células. Cuando una subcadena queda en sombra, solo se puentea ese tercio del módulo, que sigue entregando alrededor de dos tercios de su producción en lugar de caer a cero.
- ¿Eliminan la pérdida por sombreado?
- No. Limitan el daño pero no lo borran. Cuando un diodo se activa, la aportación del grupo de células en sombra se pierde por completo y la tensión del módulo baja en la parte correspondiente a esa subcadena. Los diodos de paso impiden que una sola célula sombreada arrastre todo el string, no recuperan la energía perdida.
- ¿Qué diferencia hay entre un diodo de paso y un diodo de bloqueo?
- El diodo de paso va en paralelo con un grupo de células y desvía la corriente alrededor de una sección sombreada o averiada dentro de un módulo. El diodo de bloqueo va en serie con un string e impide que la corriente retorne hacia él, por ejemplo de noche o desde un string paralelo más fuerte. Posición distinta, función distinta.
