La curva I-V de un string registra la corriente que entrega a cada tensión, desde el cortocircuito hasta el circuito abierto, y con ella el punto de máxima potencia. Se mide en sitio con un trazador junto con la irradiancia y la temperatura de las celdas, se corrige a condiciones de referencia con IEC 60891 y se compara con la esperada y con la de strings iguales. Su forma delata sombras, diodos de bypass conduciendo, resistencia serie alta o fugas que una simple medida de Voc e Isc no muestra.
Qué mide la curva I-V
Un string fotovoltaico no entrega una corriente fija: según la tensión a la que lo obligue la carga, entrega más o menos corriente. La curva I-V es el registro de esa relación, desde el cortocircuito (tensión cero, corriente máxima, Isc) hasta el circuito abierto (corriente cero, tensión máxima, Voc). En el codo de la curva está el punto de máxima potencia (Vmp, Imp), que es donde el seguidor MPPT del inversor intenta trabajar.
De la curva salen los parámetros que definen el estado del string:
- Isc y Voc, los extremos.
- Pmax, el producto máximo de tensión y corriente.
- Factor de forma, la relación entre Pmax y el producto Voc × Isc. Cuanto más «cuadrada» es la curva, mayor es el factor de forma y mejor está el string.
- Pendientes cerca de Isc y cerca de Voc, que dan una idea de la resistencia en paralelo y de la resistencia serie.
IEC 62446-1 incluye la curva I-V en el régimen de pruebas de categoría 2, para sistemas mayores o más complejos, porque muestra si el rendimiento corresponde al esperado y ayuda a identificar módulos o strings con defectos. El marco de la norma se describe en IEC 62446-1: pruebas y documentación de sistemas FV.
Cómo se obtiene
El trazador se conecta al string desconectado del inversor y barre la carga desde el cortocircuito hasta el circuito abierto en una fracción de segundo, mientras registra tensión y corriente. Al mismo tiempo se miden la irradiancia en el plano de los módulos, con una celda de referencia o un sensor equivalente, y la temperatura de las celdas.
IEC 61829:2015 define los procedimientos para medir en sitio las características de un generador fotovoltaico de placa plana, las condiciones meteorológicas que corresponden a esa medida y cómo trasladar los resultados a condiciones de prueba estándar o a otras condiciones elegidas. Su revisión de 2015 aceptó el uso de los trazadores comerciales de uso común y remite a la serie IEC 60904 y a IEC 60891 para varios de sus procedimientos.
Los equipos varían entre fabricantes; lo que importa es que el instrumento sea adecuado para la tensión y la corriente máximas del string y que el sensor de irradiancia esté en el mismo plano que los módulos.
Corrección a condiciones de referencia
Una curva medida a media mañana con nubes pasajeras no se puede comparar directamente con la hoja de datos del módulo. La corriente cambia casi en proporción de la irradiancia, y la tensión baja cuando sube la temperatura de las celdas. Por eso la curva se corrige.
IEC 60891:2021, tercera edición, define los procedimientos para corregir a otras condiciones de temperatura e irradiancia las curvas I-V medidas en celdas, conjuntos de celdas y módulos. Cada tipo de dispositivo usa su propio conjunto de parámetros. La edición de 2021 orienta sobre qué procedimiento usar según la aplicación y añadió uno para silicio cristalino con coeficientes de temperatura desconocidos. Los coeficientes de temperatura de un módulo pueden calcularse a partir de medidas de una celda, pero la resistencia serie y el factor de corrección de curva deben medirse en el propio módulo.
En la práctica, la corrección pierde exactitud cuanto más lejos esté la medida de las condiciones de referencia. Por eso se mide con irradiancia alta y estable, y por eso la comparación entre strings iguales medidos en el mismo momento es a menudo más reveladora que la comparación con la hoja de datos.
Cómo se lee: formas típicas
| Forma de la curva | Qué suele indicar | Cómo se confirma |
|---|---|---|
| Escalón o «rodilla» intermedia | Parte del string produce menos corriente y su diodo de bypass conduce: sombra, suciedad localizada, celda rota, diodo defectuoso | Inspección visual y termografía de módulos del string |
| Pendiente pronunciada cerca de Voc | Resistencia serie alta: conectores flojos u oxidados, cable dañado, soldaduras internas | Termografía de conectores y cajas, medida de continuidad |
| Pendiente descendente cerca de Isc | Resistencia en paralelo baja: fugas internas en celdas | Comparación módulo a módulo, electroluminiscencia en laboratorio |
| Isc baja con forma normal | Suciedad uniforme, sensor de irradiancia mal orientado, degradación | Verificación del sensor, limpieza y nueva medida |
| Voc baja con forma normal | Menos módulos de los esperados, diodo de bypass en cortocircuito, temperatura alta no corregida | Conteo de módulos, medida de Voc por módulo |
| Curva normal pero Pmax baja frente a strings iguales | Desajuste entre módulos, degradación por potencial inducido | Curvas módulo a módulo, prueba específica en laboratorio |
- ¿La curva tiene un escalón?
- Sí¿Hay sombra o suciedad visible sobre el string en el momento de la medida?
- SíRepita la medida sin la sombra o después de limpiar
- NoBusque la celda o el diodo con termografía del string
- No¿La pendiente cerca de Voc es más inclinada que en strings iguales?
- SíRevise conectores, cajas y cables: resistencia serie alta
- NoCompare Isc y Voc corregidas con las esperadas y con las de strings vecinos
Errores que falsean la lectura
- Irradiancia inestable durante el barrido o entre la medida del sensor y la del string.
- Sensor en otro plano o en otra orientación que los módulos, típico en seguidores solares.
- Temperatura medida en un solo punto de un string largo, con módulos a distinta temperatura.
- Módulos bifaciales medidos sin considerar la irradiancia de la cara posterior, que también aporta corriente.
- Sombras de mediodía o de tarde de estructuras vecinas que no existían en la hora de diseño.
Ninguno de estos errores lo corrige el software del trazador. Una curva con «defectos» medida en malas condiciones puede llevar a cambiar módulos sanos.
Dónde aplica
| Sistema | ¿Se traza la curva I-V? |
|---|---|
| Residencial en baja tensión | Poco habitual; basta la categoría 1 de IEC 62446-1 salvo bajo rendimiento |
| Comercial e industrial | A menudo en la recepción o ante bajo rendimiento |
| Parque solar | Habitual en la recepción como categoría 2 y en el mantenimiento por muestreo |
La curva se repite en el mantenimiento para comparar contra la línea base de la recepción. Una caída de Pmax corregida en el mismo string, año tras año, mide la degradación real del campo.
Relación con las otras pruebas
La curva I-V no reemplaza las pruebas de categoría 1: antes de trazarla se confirman la polaridad, la Voc y la corriente de cada string, y la resistencia de aislamiento del campo. Tampoco reemplaza la vigilancia del inversor: cuando el inversor se desconecta por aislamiento bajo o por corriente residual, el diagnóstico empieza por las fallas típicas del campo fotovoltaico, no por la curva.
Antes de medir conviene tener claros los valores esperados del string. Puede calcular la Voc a la temperatura del momento con nuestra herramienta gratuita de dimensionamiento de strings; el criterio de cálculo está en la guía de dimensionamiento de strings.
Ponemos en servicio su planta
Nuestro equipo hace la puesta en servicio de plantas solares en media, alta y extra alta tensión: centros de transformación, red colectora, subestación elevadora y protecciones de conexión. Las curvas I-V y las demás pruebas del campo en corriente continua las coordinamos con el contratista del campo, y sus resultados entran en la documentación de energización que se entrega al operador de red. Escríbanos desde contacto.
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Referencias
- IEC 61829:2015, Photovoltaic (PV) array – On-site measurement of current-voltage characteristics.
- IEC 60891:2021, Photovoltaic devices – Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I-V characteristics.
- IEC 62446-1:2016+AMD1:2018, Photovoltaic (PV) systems – Requirements for testing, documentation and maintenance – Part 1: Grid connected systems – Documentation, commissioning tests and inspection.
- IEC TS 62804-1:2025, Photovoltaic (PV) modules – Test methods for the detection of potential-induced degradation – Part 1: Crystalline silicon.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre medir Voc e Isc y trazar la curva I-V?
La Voc y la Isc son dos puntos de los extremos de la curva. Un string puede tener ambas normales y aun así rendir menos de lo esperado por una resistencia serie alta o por un desajuste entre módulos, que solo se ve en la forma de la curva y en la posición del punto de máxima potencia.
¿Por qué hay que corregir la curva a STC?
Porque la corriente depende casi en proporción de la irradiancia y la tensión de la temperatura de las celdas, que en campo nunca son las de laboratorio. IEC 60891 define los procedimientos para trasladar la curva medida a condiciones de referencia, y solo así se puede comparar con la hoja de datos o con una medida de otro día.
¿Un escalón en la curva siempre significa un módulo dañado?
No. El escalón aparece cuando una parte del string produce menos corriente que el resto y su diodo de bypass entra a conducir. La causa puede ser una sombra, suciedad localizada, una celda rota o un diodo defectuoso. Antes de cambiar un módulo se descarta la sombra y se confirma con termografía o con una inspección del módulo.