摘 要：隨著《中國(guó)可再生能源法》的施行，光伏建筑一體化（BIPV）作為可再生能源在建筑上的應(yīng)用技術(shù)受到廣泛關(guān)注。文章通過(guò)對(duì)光伏建筑一體化應(yīng)用技術(shù)的全面論述，就正確認(rèn)識(shí)理解和應(yīng)用光伏建筑一體化技術(shù)提出了自已的見(jiàn)解，可供大家參考。

　　關(guān)鍵詞：可再生能源 光伏系統(tǒng) 光伏建筑一體化 光電幕墻

　　引 言

　　在世界市場(chǎng)的拉動(dòng)下，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速，我國(guó)太陽(yáng)能電池組件年產(chǎn)量由世界份額的1%發(fā)展到2005年的8%，僅次于日本、歐洲，已成為世界光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的國(guó)家之一[1]，為世界矚目。

　　目前，全世界大約60%的太陽(yáng)能電池用于并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，且主要用于城市的建筑與光伏系統(tǒng)的結(jié)合，即光伏建筑一體化（BIPV）[1].光伏發(fā)電與建筑相結(jié)合是目前世界上大規(guī)模利用光伏技術(shù)發(fā)電的研發(fā)熱點(diǎn)。在我國(guó)，BIPV尚處于示范階段，隨著《中華人民共和國(guó)可再生能源法》于2006年1月1日的施行，將大大地推動(dòng)我國(guó)光伏發(fā)電與建筑的結(jié)合。加強(qiáng)BIPV技術(shù)研發(fā)，促進(jìn)光伏產(chǎn)品在建筑外圍護(hù)上的應(yīng)用，是光伏行業(yè)、建筑幕墻行業(yè)推動(dòng)可再生能源在建筑上應(yīng)用的新課題。

　　1、光伏系統(tǒng)原理與應(yīng)用

　　1.1光伏電池

　　光伏電池是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的轉(zhuǎn)換器。其發(fā)電原理是光生伏打效應(yīng)，即太陽(yáng)光照射到電池上時(shí)，電池吸收光能，產(chǎn)生光生電子-空穴對(duì)，在電池內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，光生電子與空穴被分離形成電壓。

　　光伏電池多為半導(dǎo)體材料制造，目前應(yīng)用最多的是硅太陽(yáng)能光伏電池。而硅太陽(yáng)能電池中，對(duì)2004年全世界生產(chǎn)和應(yīng)用硅太陽(yáng)電池情況統(tǒng)計(jì)顯示：多晶硅占56%，單晶硅占29%，非晶硅占5%，帶硅電池3%，薄膜電池占7%[1].數(shù)據(jù)表明目前光伏發(fā)電的應(yīng)用主要還是多晶硅與單晶硅產(chǎn)品。

　　1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)

　　太陽(yáng)能電池單體是光伏轉(zhuǎn)換的最小單元，工作電壓約為0.45～0.5V，一般不能單獨(dú)作為電源使用。為了便于使用，將太陽(yáng)能電池單體進(jìn)行串并聯(lián)并封裝后形成可以單獨(dú)作為電源的單元組件，也稱(chēng)為光伏組件。為滿(mǎn)足負(fù)載所要求的輸出功率，將光伏組再經(jīng)過(guò)串并聯(lián)就形成了具有一定輸出功率的光伏方陣或太陽(yáng)能陣列。如圖1.

由于太陽(yáng)能光伏方陣所產(chǎn)生的電壓為直流電壓，且受到太陽(yáng)光強(qiáng)度的太小而變化。為了得到穩(wěn)定的可供常規(guī)交流負(fù)載使用的交流電，通常采用控制器、逆變器、蓄電池等形成穩(wěn)定的光伏發(fā)電系統(tǒng)。如圖2a、2b。

　　光伏發(fā)電系統(tǒng)主要有兩種形式。一種為獨(dú)立光伏供電系統(tǒng)，由光伏方陣、控制器、蓄電池、逆變器、交流負(fù)載組成獨(dú)立的供電系統(tǒng)；另一種為并網(wǎng)光伏供電系統(tǒng)，由光伏方陣、控制器、并網(wǎng)逆變器組成并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，將電能直接輸入公共電網(wǎng)。這兩種系統(tǒng)中，并網(wǎng)光伏系統(tǒng)是太陽(yáng)能光伏應(yīng)用的主要形式。

2、光伏建筑一體化（BIPV）的概念與分類(lèi)

概念

太陽(yáng)能光伏建筑一體化BIPV（Building Integrated Photovoltaics），是應(yīng)用太陽(yáng)能發(fā)電的一種新概念，簡(jiǎn)單地講就是將太陽(yáng)能光伏發(fā)電方陣安裝在建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)外表面來(lái)提供電力。由于光伏方陣與建筑的結(jié)合不占用額外的地面空間，是光伏發(fā)電系統(tǒng)在城市中廣泛應(yīng)用的最佳安裝方式，因而倍受關(guān)注。