薄膜太陽能電池具有對硅材料需求少、透光性好、輕薄的優(yōu)點(diǎn)。相比來講更適合BIPV的要求。本文介紹了BIPV光伏建筑一體化與薄膜太陽能電池的特點(diǎn)。



一、什么是BIPV

BIPV是Building Integrated PV的縮寫，指建筑光伏一體化。PV即Photovoltaic ，將太陽能發(fā)電（光伏）產(chǎn)品集成到建筑上的技術(shù)是指BIPV技術(shù)。跟BAPV（Building Applied PV）不同，BAPV建筑中的組件只是通過簡單的支撐結(jié)構(gòu)附著在建筑上，建筑功能不受光伏系統(tǒng)影響，例如屋頂電站。BIPV是指直接作為建筑物的組成部分，起著建筑材料的作用，例如平屋頂、斜屋頂、光伏幕墻（立面）和光伏天棚（遮陽）等都可以安裝BIPV光伏支架系統(tǒng)。

二、BIPV的六大特點(diǎn)

1、滿足建筑美學(xué)要求

BIPV是建筑與光伏技術(shù)完美結(jié)合的體現(xiàn)，作為建筑師的藝術(shù)品，在外觀效果上極具現(xiàn)代感和未來感。在BIPV建筑中，可以通過巧妙的設(shè)計(jì)，將光伏組件的旁路二極管、接線盒等隱藏在幕墻結(jié)構(gòu)中。不僅可以避免陽光直射、雨水侵蝕，還提高了建筑美觀度。

2、滿足建筑采光要求

光線就是建筑物的靈魂，對光影要求嚴(yán)苛。可以通過采用半透光薄膜太陽能電池、穿孔硅電池片或調(diào)整電池片的排布使BIPV建筑達(dá)到特定的透光率。致使在大樓的觀光處也可以滿足光線通透的要求。光伏組件透光率越小，其發(fā)電功率就越大。

3、安全性能優(yōu)異

光伏組件一方面要滿足幕墻的三性實(shí)驗(yàn)要求和建筑物安全性能要求，另一方面也要滿足光伏組件的性能要求。所以需要采用不同的結(jié)構(gòu)方式和具備比普通組件更高的力學(xué)性能。根據(jù)不同的安裝方式、不同的樓層高度、不同的地點(diǎn)來決定對玻璃力學(xué)性能要求。

PVB膠片復(fù)合太陽能電池片運(yùn)用在BIPV上組成復(fù)合層。PVB具有吸收沖擊、良好的粘結(jié)性、韌性、彈性的作用。能防止沖積物穿透，盡管玻璃破損，碎片也可以牢牢粘附在PVB膠片上，不會(huì)造成玻璃脫落四處傷人的情況，將傷害減少到最低程度，提高建筑物的安全性能。

4、安裝方便

光伏組件與玻璃幕墻的緊密結(jié)合是BIPV建筑，我國幕墻發(fā)展時(shí)間已達(dá)三十年左右，各種幕墻形式都具有了比較成熟的設(shè)計(jì)和安裝技術(shù)。構(gòu)件式幕墻式目前采用最多的結(jié)構(gòu)形式，具有施工手段靈活、主體結(jié)構(gòu)適應(yīng)能力強(qiáng)，工藝成熟的特點(diǎn)。

5、壽命長

EVA一般是普通光伏組件的封裝膠，因?yàn)镋VA抗老性較差、使用壽命不達(dá)50年，沒有辦法和建筑同壽命，同時(shí)建筑的美觀和系統(tǒng)的發(fā)電量會(huì)受EVA發(fā)黃影響。而PVB膜具有透明、機(jī)械強(qiáng)度高、耐熱、耐寒、耐濕等優(yōu)點(diǎn)。并已經(jīng)在夾層玻璃制作上成熟運(yùn)用。國內(nèi)玻璃幕墻規(guī)范也清晰提出“應(yīng)用PVB”的規(guī)定。BIPV光伏組件將EVA替換成PVB制作可以達(dá)到更長的使用壽命。

6、綠色環(huán)保

BIPV建筑物不需要另外占用土地，太陽能電池發(fā)電時(shí)不會(huì)產(chǎn)生噪聲，不會(huì)污染環(huán)境。BIPV建筑可以自發(fā)自用，不僅降低了輸電和分電的投資和維修成本，還減少了電力輸送過程的費(fèi)用和能耗，并且用電高峰期恰好是日照最強(qiáng)時(shí)候。BIPV系統(tǒng)在保證自身建筑用電外，在一定條件下還可以向電網(wǎng)供電，緩解了高峰期的電力需求，還能避免由一般化石燃料所帶來的嚴(yán)重空氣污染，在環(huán)保要求更高的今天和未來都是極其重要的。



三、薄膜太陽能電池的特點(diǎn)

1、柔韌性

現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)較為獨(dú)特，形狀大多不規(guī)則或?yàn)楦鞣N弧面。在這類建筑中，薄脆特點(diǎn)的傳統(tǒng)晶硅電池不能滿足各類建筑表面造型的需要。具有可彎曲、可變形、良好柔韌性特點(diǎn)的薄膜太陽能電池能滿足這種需求。并且可根據(jù)設(shè)計(jì)需求定制薄膜太陽能電池。

2、透光性

與傳統(tǒng)晶硅電池相比，薄膜太陽能電池具有無法比擬的透光性。建筑物自身對自然光線有一定的需求。人們希望可以做到采光遮光雙管齊下。恰好薄膜太陽能電池可以滿足這樣的要求，不同透光率的產(chǎn)品可以通過薄膜太陽能根據(jù)需求定制制作。做到最大化利用建筑的外表面，可替代各種玻璃幕墻。

3、弱光性好

天氣無法一直保持晴朗，很多時(shí)候，特別是在冬春兩季，會(huì)出現(xiàn)陰雨雪天、霧霾天。通過多家單位實(shí)踐檢測，發(fā)現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)用中，晶硅太陽能電池的每峰瓦年發(fā)電量大大低于薄膜太陽能電池。薄膜太陽能電池在弱光環(huán)境下更顯優(yōu)勢。

薄膜太陽能電池具有明顯的優(yōu)勢，但由于發(fā)展晚導(dǎo)致存在一些問題，比如設(shè)備需要國產(chǎn)化，量產(chǎn)產(chǎn)品的效率比晶硅差，據(jù)業(yè)內(nèi)人士推測，在未來三到五年，伴隨著國產(chǎn)化的推進(jìn)和技術(shù)的提升，薄膜和晶硅在成本、轉(zhuǎn)化率、穩(wěn)定性等方面將可達(dá)同一水平。到時(shí)，在BIPV市場上薄膜太陽能電池的優(yōu)點(diǎn)會(huì)被進(jìn)一步放大，甚至?xí)φ麄€(gè)光伏市場走向帶來巨大影響。