Todo panel solar fotovoltaico tiene dos curvas características, conocidas como curvas de intensidad-voltaje (I-V) y curva de potencia-voltaje (P-V).
En ellas podemos observar el comportamiento del panel y sus valores de tensión e intensidad de salida cuando el panel trabaja en unas condiciones ambientales determinadas. Generalmente viene dada para condiciones STC (Standard Test Condition).
En la siguiente figura podemos observar ambas curvas, la I-V (línea discontinua verde) y la P-V (línea discontinua azul).
Como es lógico, si observamos la curva I-V encontramos el valor de tensión en circuito abierto (Uoc) en el eje “x” de la gráfica cuando la corriente es igual a cero, puesto que por un circuito abierto no circulan amperios.
Y en el eje “y” de la izquierda encontramos el valor de intensidad de cortocircuito (Isc) puesto que cuando el panel se encuentra en cortocircuito el voltaje es igual a cero.
Otro punto importante de la curva I-V es el punto de potencia máxima del panel solar (Pmp) que como podemos ver se da cuando los valores de voltaje y corriente son los de máxima potencia (Ump e Imp respectivamente).
A continuación vemos ejemplos para paneles con una potencia máxima de 100W y compuestos por 36 células de silicio monocristalino.
A continuación se muestra gráficamente:
De esta curva elemental se extrae la curva P-V que enfrenta potencia y tensión.
El área del rectángulo sombreado en azul representa la potencia del panel resultante del producto (Ump x Imp = Pmp).
Las que se muestran a continuación muestran dos resultados menos óptimos, que se dan cuando el regulador MPPT adapta la potencia del panel a las necesidades del momento, haciéndolo trabajar en otros puntos de la curva I-V.
Como ya sabemos la potencia de sálida máxima del panel solar se da en condiciones STC (Temperatura de la célula: 25 °C, Irradiancia: 1.000 W / m², AM: 1 ,5).
En el panel de nuestro ejemplo como observamos en la figura 3, el voltaje correspondiente al punto de máxima potencia es Ump = 18 V y la corriente de salida máxima es Imp = 5,56 A. Por lo tanto, Pmp = 18V x 5,56A = 100 W.
Conclusión:
Con el fin de trabajar dentro de la curva I-V de un panel solar, el regulador de carga debe ser capaz de elegir el punto óptimo de dicha curva para cada situación. Únicamente los reguladores con tecnología MPPT son capaces de hacer esto.
Mientras que un regulador con tecnología PWM reduce la tensión del panel a la tensión de la batería, y por tanto trabaja en puntos fuera de la curva I-V desaprovechando potencia del panel.Prueba de estos es la diferencia de las áreas de los rectángulos en azul y amarillo, que representa la potencia del panel aprovechada dónde claramente es mayor cuando trabajamos con un regulador MPPT.