略谈光伏发电系统与建筑物一体化

应用

    摘 要：太阳能光伏发电技术作为一种新型清洁能源技术，属于可再生资源，将光伏发电
系统与建筑物一体化相结合，即美观有环保。目前国际上光伏建筑一体化的发展已经进入商
业化运作阶段，而我国在这方面还比较落后，需要政府和相关研究部门作出更大的努力。本
文主要分析了太阳能光伏发电技术原理，阐述了光伏建筑一体化的应用形式。

 

　　关键词：太阳能；光伏发电技术；建筑物；一体化；应用形式

 

　　引言

 

　　能源的潜在危机和生态的不断恶化，使世界各国积极致力于开发包括太阳能在内的可
再生能源。太阳能是目前已知最丰富的一种清洁能源，开发利用太阳能，大力发展光伏发电
有利于节约能源、保护环境。采集太阳能，将光能转换为电能使其变为可控电能的系统，即
为光伏发电系统。经过三十多年的不断改进与发展，目前已经形成一套完整而成熟的技术，
而光伏发电系统与建筑一体化

(BIPV)应用成为新的发展趋势。光伏建筑一体化不是光伏发电

系统与建筑物的简单叠加，而是建筑从开始设计时，即将太阳能系统包含的所有内容作为
建筑物不可或缺的设计元素加以考虑，巧妙地将太阳能系统的各个部件融入建筑中，二者
有机结合，形成多功能的建筑构件，成为建筑物不可分割的一部分。具体说就是将光伏器件
与建筑材料集为一体，用光伏组件代替屋顶、窗户和外墙，形成光伏与建筑材料集成产品，
既可以当建材，又能利用太阳能发电。

 

　　

 

　　太阳能光伏发电技术原理

 

　　太阳能光伏发电的主要媒介是太阳能电池，即光伏电池。太阳能电池将光能转变为电能
的基本原理是：太阳能电池吸收一定能量的光子后，半导体内产生一空穴对，称为

“光生载

流子

”，两者的电性相反，电子带负电，空穴带正电；电性相反的光生载流子被半导体 P-N 

结所产生的静电场分离开；光生载流子电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极所收集，并
在外电路中产生电流，从而获得电能。

 

　　太阳能光伏发电与建筑一体化

 

　　

3.1 光伏建筑一体化概念 

　　光伏建筑一体化就是指在建筑设计初期，将新型太阳能光伏技术融入到建筑设计中，
使之成为建筑的一个有机组成部分，统一设计、施工、调试，统一验收，同步使用。在设计时
不仅要保证建筑的美学特性，还要保证太阳能光伏技术的可用性。同时，为达到一体化的目
标，在设计时，还要注意技术与美学的和谐统一，真正做到建筑设计与光伏发电融为一体。

 

　　

3.2 光伏建筑一体化的特点和优点 

　　

①产生的是绿色、清洁能源。光伏建筑一体化发电是通过安装在建筑物上的太阳能电池

方阵将太阳能转化为电能的，是一种清洁能源，无污染，不会对生态环境产生不利影响，
它不会像火力发电产生空气污染和废渣污染，可以说是真正的绿色能源。同时它也是一种
“取之不尽，用之不竭”的可再生能源。 
　　

②节省占地面积。光伏建筑一体化的光伏阵列通常选择安装在建筑物顶部或外侧墙面，

不需要另外占用宝贵的土地资源，这对用地紧张的城镇来说十分重要。光伏构件可以作为墙
体或屋顶的一部分，这既节省了建筑材料又减少了光伏系统本身的占地面积。

 

　　

③减少投资。通过太阳能光伏建筑一体化发电产生的电能可直接使用或接入电网，如采

用独立系统，建筑物可实现能源的自给自足，这减少了远距离送电过程中的能量损失，并