Desarrollo de modelos para la caracterización de sistemas fotovoltaicos bifaciales y el análisis de la degradación de módulos en diversos climas del Perú.

Las tecnologías fotovoltaicas monofaciales de primera y segunda generación han constituido el estándar de la industria; sin embargo, en la actualidad, los sistemas bifaciales (bPV) han emergido como la opción dominante para nuevos proyectos debido a su capacidad de aprovechar la irradiancia en ambas caras del módulo. A pesar de este cambio tecnológico, resulta fundamental comprender tanto el rendimiento real de las nuevas instalaciones como el comportamiento de degradación de las existentes bajo condiciones reales de operación en el país. La problemática se divide en dos ejes críticos. En primer lugar, existe una brecha técnica en la determinación de la potencia nominal efectiva de los sistemas bifaciales, ya que los valores declarados por los fabricantes en condiciones de laboratorio no es necesariamente la potencia real instalada en campo. En segundo lugar, existe una carencia de datos sistemáticos y metodológicamente robustos sobre los mecanismos de degradación que afectan a las tecnologías de primera y segunda generación (monofaciales) operando en climas extremos del Perú (costa desértica, sierra y selva alta), lo que impide predecir con exactitud su vida útil y contrastarla con las garantías del fabricante. Estas deficiencias derivan en errores sistemáticos en los cálculos económicos y generan incertidumbre en la toma de decisiones para agentes financieros y reguladores. El método de investigación para el cálculo de potencia efectiva bPV, se implementarán modelos de estadística no paramétrica integrando mediciones sincronizadas de irradiancia frontal y posterior, albedo y temperatura de módulo. Simultáneamente, para el análisis de degradación, se empleará un enfoque cuantitativo y experimental mediante el procesamiento de una base de datos única de cinco sistemas fotovoltaicos (Lima, Arequipa, Tacna, Juliaca y Chachapoyas) con más de cinco años de registros continuos, aplicando la normativa IEC para el filtrado y normalización de datos. El objetivo general es desarrollar y validar un modelo de estimación de potencia nominal efectiva para sistemas bifaciales, así como cuantificar la tasa anual de pérdida de rendimiento y caracterizar los mecanismos de degradación en tecnologías monofaciales de primera y segunda generación con medidas en campo. Los objetivos específicos incluyen: (1) implementar algoritmos en Python para el cálculo preciso de la potencia instalada real en sistemas bPV, y (2) identificar causas de degradación (como corrosión, puntos calientes o ensuciamiento) en los cinco climas peruanos analizados. Como resultado principal, se entregará un algoritmo de acceso abierto y un modelo validado para el cálculo de la potencia efectiva con alta precisión. Además, se generará un análisis exhaustivo de la degradación anual para tecnologías PERC, HIT y CIGS, sentando las bases para planes de mantenimiento específicos por clima. Estos resultados se difundirán mediante un articulo científico en revista indizadas de alto impacto (Q1/Q2), proporcionando herramientas que eleven el conocimiento técnico sobre estas tecnologías fotovoltaicas en el país. Esta propuesta tendrá un alto impacto al proporcionar evidencia científica fundamental para la potencial actualización de las normas técnicas nacionales. Al ofrecer datos precisos sobre potencia efectiva y degradación, se facilitará la toma de decisiones estratégicas para diseñadores, entidades financieras y reguladores, contribuyendo a la transición energética sostenible del Perú.