En verano, la intensidad de la radiación solar es alta y muchos consideran esta estación como el mejor momento para la generación fotovoltaica. Sin embargo, la sensibilidad de los módulos solares a la temperatura suele pasarse por alto. A medida que aumenta la temperatura, la eficiencia de generación disminuye e incluso puede acortarse la vida útil del módulo. Para ayudar a las empresas a afrontar mejor los desafíos del calor estival, este artículo analiza los efectos de las altas temperaturas sobre la producción de energía, compara la resistencia térmica de los principales tipos de módulos y ofrece recomendaciones técnicas para una elección adecuada.
1. ¿Qué impacto tiene el calor del verano en la generación fotovoltaica?
Aunque en teoría la mayor intensidad solar durante el verano favorece la generación de energía, los módulos fotovoltaicos son muy sensibles a la temperatura. La potencia de salida de un módulo disminuye linealmente con el aumento de temperatura, una relación conocida como coeficiente de temperatura, que suele oscilar entre -0,26%/°C y -0,35%/°C.
Ejemplo de cálculo:
Pérdida de potencia = Coeficiente de temperatura × (Temperatura de funcionamiento - 25 °C)En el caso de un módulo TOPCon funcionando a 65 °C:-0,32%/°C × (65 - 25) = 12,8% de pérdida de potencia.
Otros riesgos provocados por el calor:
- Efecto de punto caliente:
Cuando una zona del módulo está sombreada o sucia, esa parte puede calentarse rápidamente hasta superar los 150 °C, generando un punto caliente. Esto puede dañar las células solares, provocar la caída de las soldaduras o incluso carbonizar el encapsulante, reduciendo la vida útil del módulo entre 2 y 3 años. - Efecto PID (Degradación inducida por potencial):
Las condiciones de alta temperatura y humedad pueden provocar migración de cargas dentro del módulo, reduciendo su producción. Aunque los módulos modernos suelen incorporar protección contra PID, un diseño o instalación inadecuada puede generar degradaciones visibles. Por ello, es fundamental elegir módulos de alta calidad con protección PID y asegurar una instalación correcta para mantener el rendimiento a largo plazo.
Los módulos PERC no optimizados térmicamente muestran una degradación mayor tras años de operación en climas cálidos, en comparación con los módulos TOPCon.
Impacto en proyectos industriales y comerciales:
En muchos casos, los picos de producción solar coinciden con los picos de demanda energética de las empresas. En verano, la pérdida de potencia debida al calor obliga a recurrir más a la red eléctrica, especialmente en regiones con altos precios como Italia, España o el sur de Francia, donde la proporción de autoconsumo es alta. Esto incrementa los costes operativos y alarga los plazos de retorno de la inversión.
Por tanto, un mayor nivel de radiación no compensa automáticamente las pérdidas de eficiencia provocadas por el calor. Entender correctamente este impacto térmico es esencial para elegir módulos con buen rendimiento en altas temperaturas.
2. Diferencias de eficiencia en alta temperatura entre los distintos tipos de módulos
La resistencia térmica de los módulos fotovoltaicos varía significativamente según la tecnología empleada, lo que afecta directamente su rendimiento en condiciones de alta temperatura. Esta diferencia se refleja principalmente en el coeficiente de temperatura, la estructura de las células y el comportamiento real en producción. Para maximizar la rentabilidad en climas cálidos, las empresas deben evaluar estos factores de manera integral.
(1) Módulos HJT
- Coeficiente de temperatura más bajo: Aproximadamente -0,243%/°C. Esto significa que por cada grado que sube la temperatura, la potencia disminuye solo un 0,243%. A 65 °C, la pérdida es de solo un 9,72%, lo que garantiza una alta estabilidad térmica.
- Ventaja estructural de la célula: Utiliza una combinación de silicio cristalino y silicio amorfo, lo que permite absorber un espectro solar más amplio, ideal para zonas muy soleadas como el sur de Europa.
- Mayor fiabilidad: El proceso de fabricación a baja temperatura y el diseño flexible reducen el riesgo de microgrietas durante el transporte e instalación, asegurando un rendimiento estable a largo plazo.
(2) Módulos TOPCon
- Coeficiente de temperatura intermedio: Alrededor de -0,32%/°C. A 65 °C, la pérdida de potencia es de aproximadamente 12,8%, mejor que los módulos convencionales como PERC, aunque inferior a HJT.
- Ventajas estructurales claras: Gracias al pasivado por ambas caras y la capa reflectora trasera, se mejora el transporte de portadores y se minimiza el daño térmico, prolongando la vida útil.
- Buena relación calidad-precio: Aunque algo menos eficiente en calor que HJT, su coste por vatio es menor, lo que lo convierte en una opción ideal para proyectos con presupuesto limitado que aún requieran buen rendimiento térmico.
(3) Módulos IBC (Contacto posterior interdigitado)
- Alta eficiencia, pero resistencia térmica moderada: Gracias a su diseño sin sombreado en la cara frontal, los módulos IBC logran alta eficiencia y estética atractiva. Sin embargo, su coeficiente de temperatura (≈ -0,29%/°C) los sitúa por debajo de HJT en ambientes muy cálidos.
- Recomendado para aplicaciones especiales: Debido a su estética y diseño estructural, son ideales para edificios comerciales con requisitos arquitectónicos exigentes o proyectos BIPV (fotovoltaica integrada en edificios).
Comparativa de rendimiento térmico entre las tres tecnologías:
Nota: La pérdida de potencia está calculada según el coeficiente de temperatura, asumiendo un aumento de temperatura desde 25 °C (condición estándar de prueba) hasta 65 °C.
3. Análisis de caso: rendimiento real en condiciones de alta temperatura
En regiones del sur de Europa como Italia o España, la temperatura de los módulos en tejados durante el verano suele superar los 60 °C. En estos casos, el coeficiente de temperatura de cada tipo de módulo influye directamente en la eficiencia de generación y en la rentabilidad empresarial del sistema.
El siguiente gráfico muestra la tendencia de eficiencia de generación de HJT, TOPCon y PERC durante un día soleado típico de verano (8:00–17:00), a medida que aumenta la temperatura. Las curvas se basan en modelos de coeficiente de temperatura de la industria y reflejan las diferencias de rendimiento relativas en condiciones reales de funcionamiento:
Nota: La variación de eficiencia en el gráfico se estima según un modelo lineal de coeficiente de temperatura, tomando 25 °C como referencia según las condiciones estándar de prueba (STC). Fuente de datos: plataforma PVGIS del Centro Común de Investigación de la UE (JRC).
Del gráfico se observa:
- El módulo HJT tiene el coeficiente de temperatura más bajo (aprox. -0,24 %/°C), manteniendo alta eficiencia incluso en horas de máximo calor al mediodía, con poca variación a lo largo del día;
- El módulo TOPCon muestra una mayor caída de eficiencia con el aumento de temperatura, pero sigue superando al PERC y mantiene una buena producción durante la mayoría de las horas;
- El módulo PERC es el más afectado por el calor, con pérdidas marcadas entre las 11:00 y las 15:00 horas.
Esto significa que durante los momentos de mayor irradiación y subida de temperatura, el módulo HJT puede mantener la estabilidad de generación, algo clave para empresas que buscan alta tasa de autoconsumo o estabilidad en la carga eléctrica.
Simulación de ganancia de producción en verano en Sicilia (1 MW instalado)
Según los datos de PVGIS para junio-agosto de 2024, la irradiación efectiva diaria en la costa de Sicilia es de unos 7,5 kWh/m²·día, lo que suma un total aproximado de 675 kWh/m² en 90 días. Bajo los supuestos de PR = 0,80 y una temperatura de funcionamiento de 60–65 °C:
- Eficiencia media del módulo HJT: aprox. 96 %
- Eficiencia media del módulo TOPCon: aprox. 91 %
- Aumento acumulado de generación en 90 días: aprox. 27.000 kWh
- Incluso bajo un escenario PR = 0,85, la ganancia puede alcanzar los 28.700 kWh
Con un precio de electricidad empresarial de €0,20/kWh, el ahorro económico se sitúa entre €5.400 y €5.740.
Nota: El “96 % vs. 91 %” es una estimación simplificada bajo las siguientes condiciones:
- Coeficiente de temperatura: HJT –0,24 %/°C, TOPCon –0,32 %/°C
- Relación de rendimiento del sistema PR ≈ 0,80
- Temperatura operativa entre 60–65 °C
- Los datos reales deben consultarse en fichas técnicas de producto o mediciones reales.
Análisis comparativo:
Incluso si la irradiación varía entre 6,5 y 8,5 kWh/m²·día o el PR fluctúa ±0,05, el rango de ahorro se mantiene estable entre €4.500 y €6.000.
Una diferencia diaria de eficiencia del 4–5 % se traduce en un aumento del 12–14 % en la generación durante el verano.
Conclusión:
El módulo HJT ofrece una ventaja de rentabilidad significativa y cuantificable en entornos de alta temperatura, siendo ideal para empresas que priorizan flujos de caja estables y alto autoconsumo.
Análisis económico: ¿vale la pena la inversión en módulos de alto rendimiento?
Al elegir módulos, no basta con observar el coeficiente de temperatura. Las empresas quieren saber si estas diferencias técnicas se traducen en retorno económico.
- Diferencias de coste
Los módulos HJT tienen procesos de fabricación más complejos y equipos más avanzados, lo que implica un mayor coste por vatio. Aunque requieren más inversión inicial, su excelente comportamiento térmico y baja degradación aseguran mayor estabilidad de ingresos a largo plazo. - Retorno de inversión
Los módulos TOPCon destacan por su buena relación calidad-precio, ideales para proyectos con presupuesto limitado o ciclos de retorno a corto-medio plazo. Aunque su rendimiento en calor extremo es algo menor que HJT, una buena planificación y mantenimiento garantizan retornos estables. - Recomendaciones de aplicación
▸ En zonas de alta temperatura e irradiación, o para proyectos que requieran estabilidad productiva y cobertura de picos de demanda, se recomienda optar por HJT.
▸ En proyectos con presupuesto ajustado y objetivos de retorno a medio plazo, TOPCon es una opción eficiente en inversión.
▸ En instalaciones con requerimientos estéticos, integración arquitectónica o BIPV, los módulos IBC también deben considerarse por su diseño sin líneas frontales y buena adaptabilidad estructural.
4. ¿Cómo elegir el módulo más adecuado según las necesidades?
Las diferencias de rendimiento entre tecnologías de módulos en condiciones de alta temperatura ya son claras. Sin embargo, en proyectos reales, muchas empresas aún encuentran difícil traducir factores como el entorno, los recursos y la estructura financiera en parámetros concretos de selección. Esta sección presenta cuatro dimensiones típicas para ayudar a usuarios industriales y comerciales a tomar decisiones más fundamentadas.
En regiones cálidas, priorizar la estabilidad térmica
Si el proyecto se sitúa en el sur de Italia, el centro de España o el sur de Francia, donde en verano la temperatura operativa de los módulos supera frecuentemente los 60 °C, es esencial elegir módulos con coeficientes de temperatura bajos para evitar pérdidas significativas durante los picos de carga. Los módulos con alta estabilidad térmica, como los HJT, ofrecen claras ventajas. Por el contrario, en regiones de clima templado como el norte de Alemania, Austria o Polonia, los módulos TOPCon permiten un mejor equilibrio entre coste y rendimiento.
Cuando el espacio en tejado es limitado, priorizar la eficiencia por metro cuadrado
En proyectos donde el espacio en tejado es reducido (como en fábricas o centros logísticos), la generación por metro cuadrado determina directamente la escala del sistema y el retorno de inversión. En estos casos, conviene optar por módulos de alta eficiencia y baja pérdida por temperatura, como HJT o IBC. Por el contrario, en instalaciones con abundante espacio o cuyo objetivo principal es controlar los costes del sistema, los módulos TOPCon pueden ofrecer una mejor relación coste-beneficio.
Adaptar el rendimiento del módulo a la estructura financiera del proyecto
La estructura financiera de un proyecto determina los requisitos de retorno y la estabilidad del flujo de caja. Si el ciclo del proyecto es largo y el modelo de ingresos depende de una producción estable a largo plazo (como en esquemas de autoconsumo combinado con venta de energía), los módulos HJT, con baja degradación y alta consistencia, son más adecuados. Si el objetivo es minimizar la inversión inicial y lograr un retorno en 3 a 5 años, los TOPCon también pueden garantizar rendimientos estables en entornos de media a alta temperatura.
Considerar la operación y mantenimiento del sistema y la consistencia en la producción
Para proyectos con larga vida útil y un fuerte control de los costes de operación (como los gestionados centralizadamente en múltiples ubicaciones), se recomienda optar por módulos de baja degradación como HJT o IBC. Esto ayuda a mantener la consistencia en la generación, facilita la integración con sistemas inteligentes de O&M y reduce los riesgos derivados de la incertidumbre.
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Referencias:
European Commission Joint Research Centre (JRC) — Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) https://joint-research-centre.ec.europa.eu/photovoltaic-geographical-information-system-pvgis_en
Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE — Photovoltaic Module Performance Testing and Temperature Coefficients https://www.ise.fraunhofer.de/en/business-areas/pv-systems.html
World Bank Group — Global Solar Atlas https://globalsolaratlas.info/
European Commission — Renewable Energy Directive and Member States Incentives https://energy.ec.europa.eu/topics/renewable-energy/renewable-energy-directive_en
International Renewable Energy Agency (IRENA) — Solar PV Technology and Cost Trends https://www.irena.org/publications/2020/Jun/Solar-PV
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