光伏建筑一體化是一種將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑有機結(jié)合的技術(shù)和理念。

光伏組件

這是 BIPV 系統(tǒng)的核心部分。光伏組件有多種類型，如晶體硅光伏組件（包括單晶硅和多晶硅）和薄膜光伏組件（如非晶硅、碲化鎘、銅銦鎵硒等）。

單晶硅光伏組件轉(zhuǎn)換效率相對較高，一般在 15% - 25% 之間，其電池片的結(jié)晶方向一致，性能穩(wěn)定，但成本也相對較高。多晶硅光伏組件轉(zhuǎn)換效率稍低，約 13% - 20%，它是由多個不同結(jié)晶方向的硅晶體組成，成本比單晶硅低。薄膜光伏組件的轉(zhuǎn)換效率一般在 10% - 20% 左右，它的優(yōu)勢在于可以制作成柔性材料，能夠更好地適應建筑曲面等特殊形狀，并且重量較輕，顏色和透明度的可調(diào)節(jié)性較強。

建筑圍護結(jié)構(gòu)

包括屋頂和墻面等。在 BIPV 系統(tǒng)中，這些圍護結(jié)構(gòu)的材料與光伏組件緊密結(jié)合。例如，在光伏屋頂一體化中，光伏瓦是一種常見的形式。它既具備傳統(tǒng)瓦片的防水、隔熱等功能，又能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。光伏瓦的形狀和尺寸與傳統(tǒng)瓦片相似，可以很好地融入建筑屋面的設(shè)計，并且安裝方式也考慮了屋面的排水和防風等要求。

在光伏墻面一體化方面，光伏幕墻是典型代表。光伏幕墻可以根據(jù)建筑的外觀設(shè)計要求，采用不同顏色、透明度和形狀的光伏組件，既起到了建筑外立面的裝飾作用，又能夠發(fā)電。

電力系統(tǒng)

包括逆變器、控制器和儲能裝置等。逆變器用于將光伏組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以滿足建筑內(nèi)部電器設(shè)備的使用需求。控制器可以監(jiān)測和控制光伏系統(tǒng)的工作狀態(tài)，例如對光伏組件的最大功率點跟蹤（MPPT），確保系統(tǒng)能夠高效地發(fā)電。儲能裝置（如蓄電池等）可以在光照充足時儲存多余的電能，在光照不足（如夜間或陰天）時為建筑提供電力支持，提高能源的自給率。

能源效益

BIPV 系統(tǒng)能夠為建筑提供可再生能源，減少對傳統(tǒng)能源的依賴。對于一些大型建筑（如商業(yè)中心、工廠等），通過大面積的光伏建筑一體化應用，可以產(chǎn)生可觀的電量，滿足建筑自身部分甚至全部的用電需求。例如，一個大型的工業(yè)廠房，屋頂面積達到 1 萬平方米，如果采用轉(zhuǎn)換效率為 15% 的光伏組件，在光照充足的情況下，每平方米的光伏組件功率約為 150 - 200 瓦，那么整個屋頂光伏系統(tǒng)的功率可達 150 - 200 千瓦，每天的發(fā)電量可以達到數(shù)千度，能夠大大降低企業(yè)的用電成本。

環(huán)境效益

太陽能是一種清潔能源，使用 BIPV 系統(tǒng)可以減少二氧化碳等溫室氣體的排放。據(jù)估算，每發(fā) 1 度電，采用太陽能光伏發(fā)電可以減少約 0.8 - 0.9 千克的二氧化碳排放。在建筑領(lǐng)域廣泛應用 BIPV 技術(shù)，有助于建筑行業(yè)向低碳、環(huán)保方向發(fā)展，對于應對氣候變化具有重要意義。

建筑美學

BIPV 產(chǎn)品可以根據(jù)建筑設(shè)計的要求進行定制化生產(chǎn)，使建筑外觀更加獨特。例如，通過使用不同顏色和透明度的光伏組件，可以創(chuàng)造出富有層次感和科技感的建筑外立面。與傳統(tǒng)建筑材料相比，光伏組件不僅能夠提供功能上的優(yōu)勢，還能夠成為建筑的視覺亮點，提升建筑的整體品質(zhì)和價值。