建筑光伏一体化 (BIPV)是将光伏组件集成到建筑中的技术,既具有发电功能,又具有建筑材料属性。

具体来说,是指将光伏电池融入建筑立面系统,取代原有的建筑构件,使其成为建筑能源系统的组成部分。
随着分布式发电技术的普及,BIPV外墙可以通过局部发电满足建筑运营部分或全部电力需求。
完整的BIPV系统包括:
- 光伏组件
- 电力存储系统
- 电力转换设备,包括逆变器
- 用于转换光伏模块的直流输出
- 转换为与公用电网兼容的交流电
- 备用电源,例如发电机
- (可选 - 通常用于独立系统)
- 适当的支撑和安装硬件





BIPV技术及分类
大多数 BIPV 产品采用以下两种技术之一:
- 晶体太阳能电池(c-SI)
- 薄膜太阳能电池
根据电池材料的分类,我们可以将BIPV光伏组件分为两种类型
晶体硅太阳能电池
多晶硅太阳能电池
层压前深蓝色,封装后天蓝色,光电转换效率低,制造成本低,使用寿命长达20-25年

单晶硅太阳能电池
层压前为深蓝色,封装后为黑色,光电转换效率高,使用寿命长达20-25年。

薄膜太阳能电池
硅基太阳能电池
弱光效果好,光电转换效率高,制造成本低,使用寿命长达十年以上

碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池
光电转换效率高、制造成本低

铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池
光电转换效率高、制造成本低、制备条件苛刻、电池性能稳定

砷化镓(GaAs)薄膜太阳能电池
光电转换效率极高,但制造成本昂贵,常用于太空发电。

应用
这两种电池技术的应用可根据BIPV产品的五大主要应用场景进行分类

1.立面
作为可持续建筑的创新解决方案,光伏幕墙正在逐步取代传统的普通幕墙。
与仅具有遮蔽和装饰功能的普通幕墙相比,光伏幕墙通过集成太阳能电池板,将建筑外墙转变为发电单元,实现能源自给自足。这种替代不仅将清洁能源引入建筑,减少对传统能源的依赖,而且提高了建筑的可持续性和绿色认证。

2. 屋顶瓦片
新型设计的光伏瓦片正在逐步取代传统的光伏支架和面板组合。
与传统系统相比,光伏瓦由于其紧凑、轻巧的特性,将太阳能电池直接集成到屋顶瓦片中,实现了更加无缝的外观。
这种创新设计不仅更加美观,而且提高了安装效率,减轻了施工负担。

3.透明温室或日光室
光伏透光板的创新应用正逐步取代传统玻璃材料,成为温室、阳光房的理想选择。
这块透光板不仅能提供出色的照明效果,还兼具太阳能电池板的能量收集功能,将阳光转化为电能。
通过光伏透光板,温室和阳光房不仅能创造理想的生长环境,还能为自己提供清洁能源,实现能源自给自足。这种兼具功能性与可持续性的设计不仅提升了建筑的绿色性能,也为农业和住宅领域带来了更智能、更环保的选择。

4.光伏车棚
光伏停车棚是一种创新的停车设施,将太阳能电池板集成到停车棚结构中,可以同时提供遮阳并为车辆发电。
此设计不仅高效利用了空间,还为停车场提供了清洁能源,光伏停车棚的建设不仅为汽车提供了遮阳遮雨,还为城市提供了可再生能源,倡导可持续发展、绿色出行的理念。

5. 柔性屋顶瓦
柔性光伏瓦是一种革命性的技术,它以更接近原始屋顶瓦的设计将太阳能融入建筑物中。
相比传统刚性光伏系统,柔性光伏瓦具有更大的柔性,更容易适应各种屋顶形状,施工过程变得更加简单,无需复杂的支撑结构,大大提高了安装的灵活性。
BIPV的不断发展与创新为建筑行业带来了重大变革,其多样化的应用为建筑提供了灵活、可持续的太阳能解决方案。
BIPV将太阳能融入建筑设计,不仅提高了能源效率,还赋予了建筑现代、环保的外观。随着技术的进步和市场需求的不断增长,BIPV未来必将为建筑行业的可持续发展做出更大的贡献。
