随着光伏技术的不断进步和光伏产业的快速发展,近年来,半透明光伏窗(简称光伏窗或“光伏动力玻璃”)的建筑集成越来越受到研究者和制造商的高度重视。图1显示了半透明光伏窗应用的一些典型案例。简而言之,光伏电池原理光伏窗是由双层玻璃封装的半透明光伏组件代替传统玻璃构成的窗口系统。图2为普通晶硅和薄膜半透明光伏组件的组成结构。光伏窗的不透明(或半透明)部分可以通过光伏效应发电,而透明(或半透明)部分可以实现室内外的自然采光和视觉交流。与其他先进的窗技术相比,光伏窗最大的特点是可以通过光伏的作用,积极地将部分太阳辐射转化为有用的电能。
(a)晶体硅半透明组件;B、膜半透明组件)

半透明光伏窗的发电性能受太阳能电池类型、组件透光率、太阳辐射强度和建筑朝向等因素的影响。根据组件的透光率,目前商业化的晶体硅、非晶态硅和碲化镉半透明光伏组件的能量转换效率分别为8-17%、5-9%和7-14%。对印度不同透光率的cdte半透明光伏窗的能效进行深入研究表明,9.9%的向南cdte窗每年可产生高达119.6 kWh/m2的电能。香港及美国旧金山湾区南向半透明非晶硅光伏窗的年发电量分别为38 kWh/m2及65 kWh/m2,效率为6%。
等不利因素的影响下安装角度和光线传输需求,虽然光伏的发电单位面积上的Windows低于传统的光伏系统安装在一个最佳倾角,光伏Windows可以发电,但更重要的是,他们有良好的建筑节能效果。
一方面,它可以通过降低室内太阳热增益来降低空调能耗。半透明光伏窗的平均太阳热增益系数仅为0.25甚至更低,远低于普通玻璃窗(0.85)和low-e双层中空玻璃窗(0.364)。相比与传统的窗口,半透明的pv窗口在香港可以节省61%的能源消耗空调制冷,可以节省54%的能源消耗在日本空调制冷,可以节省高达43%的能源消耗在巴西,可以减少60.4%的净能源消耗在印度,在韩国可以减少47%的能源消费需求,可以减少59%的能源消耗在地中海地区,在旧金山湾区可以减少50%的空调制冷能耗。与普通中空玻璃窗相比,我国五大气候区非晶态硅半透明光伏窗的平均节能率在30%以上。
上一篇:低质量光伏系统的质量和运行状况令人担忧 下一篇:哪里卖不到电的地方如何安装光伏?