Análisis Electro–Térmico de Paneles Fotovoltaicos Utilizando Python

Resumen

La tecnología fotovoltaica representa un pilar esencial en la transición hacia sistemas energéticos sostenibles; sin embargo, su eficiencia se ve afectada por elevadas temperaturas de operación, el sombreado parcial y la formación de puntos calientes. En este trabajo se plantea como objetivo desarrollar e implementar un programa electrotérmico implementado en Python para analizar el comportamiento de módulos fotovoltaicos tanto a nivel de celda como de panel. La metodología integra modelos eléctricos, térmicos y de sombreado, lo que permite cuantificar pérdidas de eficiencia, generar curvas I–V y P–V, así como detectar la formación de hotspots mediante mapeo térmico. Los resultados muestran que, bajo condiciones de irradiancia uniforme, la temperatura es el principal factor que reduce la eficiencia, mientras que el sombreado parcial —especialmente en patrones aleatorios y agrupados— provoca severas disminuciones de potencia y eleva de forma significativa la temperatura en las celdas afectadas. Estos hallazgos confirman la relevancia de un análisis conjunto eléctrico y térmico para caracterizar de manera precisa el desempeño de los sistemas fotovoltaicos. En conclusión, el programa desarrollado constituye una herramienta útil para evaluar escenarios reales de operación, optimizar la eficiencia y contribuir a la prolongación de la vida útil de los módulos.