Фотоэлектрическое здание, полное название Building Integrated Photovoltaic (BIPV, Building Integrated Photovoltaic), отличается от формы фотоэлектрической системы, прикрепленной к зданию (BAPV, Building Attached PV), которая представляет собой способ интеграции солнечных энергетических (фотоэлектрических) продуктов в здания. Технология, использование специально разработанных специальных фотоэлектрических модулей, замена исходных строительных материалов или компонентов здания во время монтажа, а также фотоэлектрическая система, интегрированная со зданием.

BAPV представляет собой комбинацию фотоэлектрических батарей и зданий, таких как установка солнечных панелей на крыше . Это широко используемая форма, которая отличается тем, что не занимает дополнительной площади пола;

BIPV — это интеграция фотоэлектрических массивов и зданий, таких как фотоэлектрические черепичные крыши, фотоэлектрические навесные стены и фотоэлектрические осветительные крыши. Этот метод представляет собой интегрированную форму фотоэлектрических зданий, а фотоэлектрические модули являются не только устройствами для генерации электроэнергии, но и частью внешней конструкции здания.

Модули, используемые в BIPV, представляют собой стекло для генерации электроэнергии, которое является новым материалом и относится к тонкопленочным солнечным элементам на основе теллурида кадмия (CdTe). Стекло — это просто светопропускающий материал подложки. Покрытое фотоэлектрическим материалом (CdTe), обычное стекло может быть изменено с изолятора на проводящий проводник. Оно может заменить кирпичи, навесные стены и другие строительные материалы и может быть лучше адаптировано для интеграции фотоэлектрических зданий.

Помимо функции генерации электроэнергии, фотоэлектрическая система здания также обладает необходимыми эксплуатационными и уникальными декоративными функциями для внешней защиты здания, такими как сопротивление ветровому давлению, водонепроницаемость, воздухонепроницаемость, звукоизоляция, сохранение тепла и затенение. BIPV достигает идеального сочетания оболочки здания, энергосбережения здания, использования солнечной энергии и декора здания. Ее основными характеристиками являются:

(1) Соответствовать требованиям архитектурной эстетики

В фотоэлектрических зданиях распределительные коробки, байпасные диоды, соединительные линии и т. д. могут быть скрыты в конструкции навесной стены с помощью соответствующих конструкций, которые могут не только предотвратить воздействие прямых солнечных лучей и дождевой эрозии, но и не повлиять на внешний вид здания. Идеально сочетается со зданием;

(2) Удовлетворить потребности здания в освещении

Фотоэлектрические здания представляют собой двухсторонние стеклянные компоненты, изготовленные из гладкого ультрабелого закаленного стекла, которое можно регулировать для достижения определенного светопропускания. Оно может соответствовать требованиям светопропускания даже в обзорной зоне здания. Следует отметить, что чем больше светопропускание фотоэлектрического модуля, тем тоньше расположение ячеек и тем меньше выработка электроэнергии;

(3) Фотоэлектрическая генерация энергии — это экологически чистый возобновляемый источник энергии, который может снизить загрязнение окружающей среды, вызванное традиционной генерацией энергии, и способствует защите окружающей среды;

(4) Идеальное сочетание ограждения фасада здания, энергосбережения и преобразования солнечной энергии без занятия драгоценных и дефицитных земельных ресурсов;

(5) Генерация электроэнергии и ее использование на месте, что снижает потери при передаче электроэнергии;

(6) Электроснабжение в пиковый период потребления электроэнергии в течение дня, снижение пикового спроса на электроэнергию и реализация самообеспеченности частью электроэнергии;

(7) Простота обслуживания, низкие затраты на обслуживание, надежная работа и хорошая устойчивость;

(8) Солнечный элемент как ключевой компонент имеет длительный срок службы, а срок службы кристаллического кремниевого солнечного элемента может достигать более 25 лет. Мощность генерации электроэнергии может быть расширена в соответствии с потребностями.

(9) В сочетании с другими кровельными материалами обеспечивает теплоизоляцию, снижает нагрузку на кондиционирование воздуха и экономит потребление энергии;

(10) Интегрированный со зданием, он может быть использован в качестве конструкционного материала для обслуживания здания, снижая общую стоимость здания, экономя затраты на установку, без необходимости в дополнительной земле или строительстве других объектов. Он подходит для использования в густонаселенных районах, что является дорогим для земли городской архитектуры, что особенно важно.

Основные формы BIPV

(1) Фасадные или кровельные системы, фотоэлектрическая крыша и стеновая конструкция относятся к добавлению независимой фотоэлектрической системы генерации электроэнергии после завершения строительства здания. Этот тип не имеет особых требований к процессу панели, и обычные фотоэлектрические модули будут работать. Однако необходимо учитывать давление ветра, высоту, на которой находятся сейсмические и ветровые нагрузки, и герметичность, а также выбирать подходящий угол и направление установки в соответствии с местными метеорологическими условиями. Во всей фотоэлектрической интеграции здания генерация электроэнергии на солнечной крыше составляет 3/4, в основном потому, что крыша имеет большую площадь приема света и может получать больше солнечного излучения при установке на крыше.

Интегрированные в фасад фотоэлектрические системы делятся на полупрозрачные навесные стены и непрозрачные навесные стены. Непрозрачные навесные стены в основном используют непрозрачные монокристаллические кремниевые и поликристаллические кремниевые компоненты, которые имеют высокую эффективность генерации электроэнергии. Для навесных стен, которым необходимо освещение, используются непрозрачные фотоэлектрические элементы, а также в основном используются тонкопленочные элементы из аморфного кремния. Преимуществами являются высокая светопропускаемость, низкая цена, удобство производства и настраиваемый цветовой внешний вид. Недостатком является то, что коэффициент использования световой энергии низкий. Однако требования к светопропусканию также могут быть достигнуты путем регулировки зазоров между фотоэлектрическими элементами или уменьшения расположения.

(3) Системы Shadow Voltaic PV. В основном используются в павильонах, навесах для автомобилей и других сооружениях. Фотоэлектрические панели используются в качестве компонентов солнцезащитных козырьков. Помимо использования неиспользуемого пространства на крыше для выработки электроэнергии, они также блокируют ультрафиолетовое излучение, что способствует замедлению старения транспортных средств и снижению температуры внутри автомобиля. Это также способствует экономии материалов для солнцезащитных козырьков и богатому архитектурному виду.