建筑光伏一体化玻璃组件(BIPV)的应用技术.doc

技术讲座赏析建筑光伏一体化玻璃组件（BIPV）的应用技术【编者按】这是广东金刚玻璃科技股份有限公司张明罡先生，在第八届中国国际门窗幕墙博览会光电建筑应用论坛上，发表的建筑光伏一体化玻璃组件（BIPV）的应用技术。演讲的内容很丰富，我们仅选取了部分内容。广东金刚于2010年7月8日在深交所挂牌上市，BIPV组件已经通过了国际权威机构TUV的认证。我们希望业界与广东金刚合作。一、建筑光伏一体化双玻BIPV的构成3.2mm表层钢化超白玻璃晶体硅电池片或薄膜电池封装胶PVB背板TPT（不透明 ）、钢化玻璃（可采光）铝合金边框或无边框同时满足建筑安全玻璃夹层玻璃的要求液态PVB湿法封装同EVA的封装在建筑规范中是不允许的二、BIPV核心发电芯片的分类单晶硅太阳能电池18多晶硅太阳能电池17非晶硅薄膜电池aSi 6碲化铬薄膜电池CdTe 9%铜铟镓硒薄膜电池CIGS 9%三、建筑光伏一体化（BIPV）玻璃组件常用结构建筑光伏一体化玻璃组件常用结构四、BIPV组件应具备幕墙玻璃组件的性能安全（钢化、夹胶）强度（承受相关荷载）挠度（承受变形）抗冲击（安全性能）阻热（节能特性）透光率（采光性能）隔声（舒适性）寿命（耐久性）五、BIPV应具备各种性能应满足建筑的相关规范应使用干法PVB材料合成技术应满足安全玻璃的测试（45Kg霰弹袋冲击试验、1040g落球试验）按照IEC61215、61730规范经过湿热、湿冷、热循环、户外暴晒等测试要求同建筑外围护同寿命正常工作状态不低于25年，25年后光电转换率衰减不应大于20六、薄膜电池BIPV的优缺点优点：整体色彩好、弱光发电性能优越、外观近似镀膜玻璃的效果；缺点：脆弱、易破、光电转换率低、光电转换衰减速度快、化学稳定性差、使用历史短。七、两种不同技术BIPV性能对比对比性能晶体硅电池BIPV薄膜电池BIPV光电转换率17%510转换率衰减使用20年后，衰减约20使用10年，发电功能几乎丧失力学性能具有钢化夹层的强度，挠度满足玻璃长边1/6035mm普通浮法玻璃的的强度，挠度不能满足两种不同技术BIPV性能对比玻璃长边1/60热应力破坏能力不存在热炸裂容易热炸裂弱光发电性一般好整体性较好好形状平板、曲面、异性平板、矩形验证年限超过50年的使用验证3年的使用验证八、薄膜电池的BIPV不适合作为屋顶膜层厚度偏差影响到其电气性能TCO导电玻璃构成的薄膜电池不能通过热处理（钢化）未经钢化处理的普通玻璃（薄膜电池）在天棚高温环境下，易产生“热炸裂”九、晶体硅双玻组件BIPV适宜屋顶使用晶体硅电池片厚度为180um240um，抗弯能力较强，可达到较大挠度不会破坏；与PVB胶合后共同形成一个有机的整体，受到荷载作用时，在钢化玻璃与PVB的共同作用下，作用在电池片时为均布受力。十、光电玻璃组件的选择屋顶、遮阳符合安全性、发电效率最大化、对建筑外观效果影响小，可使用晶体硅双玻璃BIPV组件；建筑外围护立面采光部位，可采用玻璃镀膜技术的薄膜太阳能电池，同原有的镀膜玻璃看起来会更加协调；建筑外墙不透光的部位可采用BAPV，同时具有发电和装饰效果，减少其他外墙装饰材料用量。十一、建筑光电一体化BIPV的标准要求BIPV作为新兴起的建筑外围护的一部分，在幕墙及屋顶设计时，应遵循所有幕墙规范（水密、气密、风压变形、平面内变形等要求）；BIPV组件应按建筑玻璃“3C”认证及地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型、地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型进行测试；通过合理设计、应用，杜绝BIPV部分组件热炸裂的质量事故出现。十二、选择光伏采光顶或光伏屋顶的条件最好的电力输出系统靠近赤道，因为太阳几乎总是垂直照射的。太阳电池间距能够用来控制光量，光量越多，产生的热也越多。最好的方式是采用独立的玻璃系统，以减少进入建筑的热量。尽管建在屋顶上，也只能从建筑内部看到。十三、选择光伏遮阳蓬的条件适合于远离赤道的地方。如果在靠近赤道的地方使用，建议将他们放在屋顶上，否则有半年时间存在严重的阴影。可有效地减少辐射到建筑上的太阳光（热），也能用来减少溅射到走廊上的雨水。也应用在一般的公共场所。十四、选择光伏幕墙的条件清晰可见，示范效果好给建筑以高科技特性，为建筑师首选。基于安全的原因，前面玻璃与背面玻璃通常有相似的厚度，前面玻璃钢化，背面玻璃加强热吸收。往往电力输出较低，特别是靠近赤道的地方。建议仅用在远离热带的地方或者形象比电力输出更重要的地方。十五、安装图例隐藏电线的框架结构隐藏电线的框架结构隐藏电线的框架结构电线的引出电线从接线盒引出电线从框边引出十六、小型单相/