光伏建筑一体化新工艺_浅谈太阳能光伏玻璃幕墙技术在绿色建筑中的应用浅谈绿色建筑论文

大家好！今天让小编来大家介绍下关于光伏建筑一体化新工艺_浅谈太阳能光伏玻璃幕墙技术在绿色建筑中的应用浅谈绿色建筑论文的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

什么是建筑光伏一体化产品？

光伏建筑一体化是一种将太阳能发电（光伏）产品集成到建筑上的技术。在这项技术上，金茂绿建的全透明光伏玻璃窗是目前最前沿的技术，它运用的还是全球范围都难得能做到透明且发电的光伏，每平米产生的电能可再次循环利用，实现智能且环保的绿色价值。

浅谈太阳能光伏玻璃幕墙技术在绿色建筑中的应用 浅谈绿色建筑论文

法律分析：光伏建筑一体化目前仅处于起步阶段，没有明确的补贴政策驱动，经济效益相对光伏附属建筑物差很多。对此，国家层面出台一系列补贴政策，驱动光伏建筑一体化产业发展。光伏建筑一体化是打造绿色建筑最有效的解决方案方式之一。国家积极创建绿色建筑，进一步推动光伏建筑一体化发展。2021年6月20日，国家能源局综合司正式下发《关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，拟在全国组织开展整县（市、区）推进屋顶分布式光伏开发试点工作。《通知》明确，党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50%；学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40%；工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于30%；农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20%。

法律依据：《中华人民共和国环境保护法》

第五条 环境保护坚持保护优先、预防为主、综合治理、公众参与、损害担责的原则。

第六条 一切单位和个人都有保护环境的义务。地方各级人民政府应当对本行政区域的环境质量负责。企业事业单位和其他生产经营者应当防止、减少环境污染和生态破坏，对所造成的损害依法承担责任。公民应当增强环境保护意识，采取低碳、节俭的生活方式，自觉履行环境保护义务。

第七条国家支持环境保护科学技术研究、开发和应用，鼓励环境保护产业发展，促进环境保护信息化建设，提高环境保护科学技术水平。

光伏建筑一体化的发展方向

摘 要合理、高效地利用太阳能是绿色建筑能源来源的最佳选择。太阳能光伏玻璃幕墙是传统玻璃幕墙与太阳能电池光电转换技术相结合，既能保证建筑物幕墙安全性能，也能够利用太阳能源，具有隔热、隔音、安全、环保的功能，成为目前利用太阳能的光伏发电工程中重要产品之一，具有广阔的应用价值和发展前景。

关键词太阳能；光伏玻璃幕墙；绿色建筑；光伏发电

随着人口的增加、经济的发展，传统的石化能源逐渐减少，并造成环境污染和生态恶化现象，于是人们开始寻找新能源。与风电、水电、核电相比，太阳能具有源源不断、范围广泛、洁净的特点，成为绿色建筑能源来源的最佳选择。而太阳能光伏技术具有不消耗矿物燃料、使用安全、没有污染等优点，成为利用太阳能的主要发展方向。其中，光伏玻璃幕墙技术将太阳能光伏产品集成在建筑上，形成光伏建筑一体化，广泛应用于绿色建筑。

1 光伏玻璃幕墙原理

光伏玻璃幕墙是在两片玻璃之间利用特殊树脂粘贴太阳能光伏电池，通过电池将太阳光能量转化为电能。通俗地讲，光伏玻璃幕墙就是能够发电的玻璃幕墙，主要包括光伏电池组件、蓄电池、控制器、逆变器等几个重要部分。

1.1 光伏电池原理

光伏电池能够通过光电效应直接把光能转化成电能，是光伏玻璃幕墙的重要组成部分。阳光照射到电池表面，电池内部的硅材料吸收一部分光子的能量，硅原子内部的电子发生跃迁，在p-n结两侧聚集形成电位差。接通外部电路，就会产生电流，形成光伏发电。

1.2 光伏电池组件

光伏电池是光伏发电系统的关键元件。主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅三种类型，其中非晶硅光伏电池正成为光伏电池发展的方向和主流。

一是单晶硅光伏电池，利用高纯的单晶硅棒作为原料切成薄片，经过加工制成单体片，按照需要进行组合构成光伏电池板，多块光伏电池板构成光伏电池阵列，转换效率在15%左右，具有技术成熟、转换率较高、产量较大的特点。

二是多晶硅光伏电池，利用浇筑的硅块切割而成。转换效率在12%左右，具有生产过程简单、价格较低、寿命较短的特点。

三是非晶硅光伏电池，即薄膜式光伏电池，是由一层极薄硅片汽化到载体上而制成。具有重量轻、工艺简单、耗能少、弱光发电、转换效率较低的特点。

1.3 蓄电池

光伏电池在不同的季节、气候、太阳照射角度等因素影响下，会产生大小不均的电流，当生产的电能超过使用量时，蓄电池可以把多余的电能储存起来，在电池生产电能不能满足使用量时释放电能，起到平衡系统供电的作用。

1.4 控制器与逆变器

光伏电池产生的电能是直流电，需要通过控制器将直流电能转换成符合蓄电池要求的充电电流和电压，达到存储电能的目的。另外，如果是并网运行，控制器还将控制蓄电池提供给控制器所需电能。光伏电池产生的电能是直流电，为了实现并网运行，需要利用逆变器将直流电能转变成交流电源。

2 光伏玻璃幕墙结构

光伏玻璃幕墙包括内外两片钢化玻璃，中间是PVB胶片复合薄膜式光伏电池片组成复合层，电池片之间由导线串、并联汇集到引线端，将电流引出，形成光伏玻璃幕墙单元。多个光伏玻璃幕墙单元构成光伏玻璃幕墙，把各个光伏玻璃幕墙单元的电流通过集电器进行汇总，最终组成了光伏玻璃幕墙发电系统。幕墙外部采用超白玻璃，幕墙内部采用热反射镀膜玻璃，光伏太阳能电池片呈百叶状态安装在内外玻璃之间。

3 光伏玻璃幕墙的角度

光伏玻璃幕墙的角度问题涉及二个方面：一是幕墙的朝向，通过实验和分析，在冬天太阳初升的位置大概是正南偏东南30度，日落的时候在西南偏30度，在此范围内光伏玻璃幕墙的转换效率不会有太多的差别，在此范围内都可以设置光伏玻璃幕墙；二是光伏太阳能电池片的角度，通过实验和分析，结合本地纬度和上下叶片的遮挡情况，可以确定最佳的倾斜角度是45度左右。

4 光伏玻璃幕墙特点

4.1 不影响建筑物美观

建筑是凝固的艺术，光伏玻璃幕墙的使用不应该影响到影响建筑物的外观效果。因此，光伏玻璃幕墙的设计、施工中将线盒、旁路二极管、连接线等隐藏在幕墙结构中，这样做的好处是防止风吹、雨淋、日晒，既延长了器件的寿命，又没有影响建筑物的外观。太阳能电池片的表面可以制成蓝色、绿色、**、黑色等多种颜色，可以很好地配合建筑幕墙的颜色，保证了建筑的绿色和美观。

4.2 不影响建筑物采光

光线是建筑艺术的灵魂，光伏玻璃幕墙采用光面超白钢化玻璃和热反射镀膜玻璃双层玻璃，中间是倾斜排列的太阳能电池片，幕墙的采光度是由太阳能电池片的排列间隙来控制，完全能够满足建筑物的采光需要。

4.3 不影响建筑物安全

光伏玻璃幕墙不仅需要满足光伏发电的需要，还要满足幕墙风压变形性能、雨水渗漏性能、空气渗透性能，以及建筑物安全性能。针对这些需要，在不同地区、不同的建筑高度、不同的安装方式，都需要不同力学性能的光伏玻璃幕墙。要依照国家建筑规范和幕墙规范，经过科学计算出钢化玻璃的厚度，组件中间的PVB胶片有良好的粘结性、韧性、弹性，具有一定的吸能作用和粘结作用。当玻璃破损时，碎片会被粘附在胶片上，不会散落，减少了伤人的可能性，进一步提高了幕墙的安全性能。

4.4 安装方便

玻璃幕墙的设计和安装技术都比较成熟，使光伏玻璃幕墙的安装同样方便、快捷。构件式幕墙是当前采用最多的结构形式，工艺成熟，主体结构适应能力强，施工手段灵活；单元式幕墙，是工业化加工成型，质量有保证，人工费用低，施工周期短，能够带来较大的经济效益；双层通风幕墙，能够换气通风、隔声隔热、有效解决了电池组件的散热问题，延长了电池组件的寿命，降低了组件向室内散发的热量。

4.5 绿色环保

光伏玻璃幕墙兼顾光伏发电与普通幕墙两种功能，不需要额外占用建筑面积，节省了光伏系统的支撑结构。不仅具有阻燃、隔热、消音等节能作用，还具有不消耗石化能源、水资源，无污染，没有温室气体排放，降低光污染的绿色环保特性。

5 小结

太阳能是分布最广泛的可再生能源资源，具有广阔地发展前景。光伏玻璃幕墙技术应用于绿色建筑，可以使光伏玻璃幕墙与建筑物完美、和谐地结合在一起，能够智能化地生产能量，同时具有隔音、隔热、安全、装饰、和谐环境的功能，成为当今太阳能利用与建筑行业相结合的发展趋势，具有广阔的应用价值和发展前景。

参考文献

[1]何韶瑶,初袆君,李水生等.太阳能光伏玻璃幕墙技术研究及应用实践[J].建筑学报,2009,(2):102-103.

[2]岳畏畏,张会娟.太阳能光伏发电在绿色建筑中的有效利用[J].建筑节能,2012,(1):34-37.

[3]白铂,周传辉,邹方波等.太阳能光伏玻璃幕墙技术与应用简介[J].科技创业月刊,2011,24(17):135-136.

[4]梁月明.论光伏发电与建筑一体化应用[J].城市建设,2010,(33):223-224.

[5]梁锐,张群,刘加平.结合太阳能应用技术的绿色建筑设计[J].陕西建筑,2010,(6):4-7.

[6]谢空,白梅,邓康.太阳能与建筑一体化设计体会[J].工业建筑,2008,(2):114-118.

[7]李水生,何韶瑶,张敬农.太阳能光伏电池在建筑幕墙上的应用研究[J].华中建筑,2009,(1):115-117.

光伏建筑一体化三种安装类型有哪些注意事项和要求

随着《京都议定书》的正式生效，如何实现环境保护的可持续发展成为全球最强的呼声。中国作为发展中国家，能源消耗逐年以惊人的速度增长，而建筑作为能耗大户(发达国家的建筑能耗一般占到全国总能耗的1/3以上)，其节能效益则变得尤其重要，BIPV因此成为21世纪建筑及光伏技术市场的热点。

据《2013-2017年中国光伏建筑一体化（BIPV）行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示，太阳光发电是21世纪科学技术的前沿阵地，世界各地的政府均支持太阳光发电事业;从国内来看，“十一五”时期，国家重点在北京、上海、江苏、山东、广东等地区开展城市建筑屋顶光伏发电试点。到2010年止，全国建成约1000个屋顶光伏发电项目，总容量5万千瓦。预计到2020年，全国将建成2万个屋顶光伏发电项目，总容量100万千瓦。

BIPV作为庞大的建筑市场和潜力巨大的光伏市场的结合点，必将存在着无限广阔的发展前景。可以预计，光伏与建筑相结合是未来光伏应用中最重要的领域之一，其发展前景十分广阔，并且有着巨大的市场潜力。

未来研究重点

建筑物空气温度调节消耗着大量的能量。在我国，它要占到建筑物总能耗的约70%。用空调机和燃煤来控制室温不仅消耗能量，带来外界的环境污染，而且并不能给室内人员带来健康的环境（虽然暂时它是舒适的）。在太阳能用于采暖方面，除造价较高的被动式太阳房有一些示范型建筑外，还没有大规模的采用。主动式太阳能供能由于成本更高，与我国的经济发展也是远不相适应。因此，建筑供能的主动与被动相结合的思想及太阳能与常规能源相结合的思想。按照房间的功能，采用不同方案的配合及交叉，这样可以大大降低太阳能用于建筑供能的一次投资和运行成本，使得整个方案在商业化的意义下具有可操作性。被动采暖与降温的意义在于使建筑本身能量负荷大大降低（节能率约70%），使其所要求主动供能装置提供的能量大大降低。也就是说，它将对昂贵装置的要求降低。另外，被动供能是巧妙利用自然条件的变化来调节室内温度。我们认为，建筑物内空气温度调节技术发展方向不应当是改变自然环境来满足人的要求，而是应当尽量巧妙地利用并顺应自然界来满足人们对健康和舒适的要求。研究空调的目的应当是尽量减少人工环境，而不是相反。主动供能的意义在于保障建筑室内的舒适性增加。在主动与被动供能相互配合组成供能系统的情况下，整套建筑供能系统的设备性能将会提高，而尺寸和造价将会降低。

随着新能源的不断发展和城市节能减排、绿色环保需求的日益增加，太阳能光伏建筑一体化越来越成为太阳能应用发电的新潮流。

用户建设光伏建筑一体化的初衷无非有三点，第一点节能减排；第二点获得光伏发电收益；第三点审美需求。日常光伏建筑一体化在屋面和墙面应用最为普遍、常见。因为屋面和墙面的特殊环境，这就要求光伏组件材料应具有良好的保温、防水、隔断、隔音等功能。另外光伏建筑一体化的项目中对于组件需要特殊定制，因为夏季由于气候炎热，组件散热难度会变得很大，随着外界环境温度的增高，光伏组件的输出电压将会因温度的变化产生负效应，久而久之对组件的寿命产生一定的影响，所以对于组件的耐热性的定制化也要考虑进去。

作为屋面材料，建材型组件的边框材料多为金属材料，看似很结实耐用，但是在一些气候比较极端的地区，时常会出现这样那样的问题。以我国的北方为例，北方昼夜温差大，热胀冷缩现象非常严重，会导致组件与建筑物出现缝隙，长时间可能会导致防水系统破坏，出现渗漏现象。

另外，北方寒冷地区建筑物多为平屋面或坡度较小的屋面，在冬季有积雪的情况下，这种小坡度屋面将无法自动清除积雪。有些地区还经常出现沙尘天气，在这种情况下，灰尘容易在组件表面形成堆积，这样将对电池组件的发电效率产生很大的影响。

因此，建材型光伏组件结构形式不太适合在寒冷地区使用。