薄膜电池在光伏建筑一体化上的应用

中国作为发展中国家，能源消耗逐年以惊人的速度增长。而建筑作为能耗大户(发达国家的建筑能耗一般占到全国总能耗的1／3以上)，其节能效益则变得尤其重要。建筑界提出21世纪建筑的概念即由建筑物自己产生能源，太阳能光伏建筑物一体化（BIPV）便成为21世纪建筑及光伏技术市场的热点。

光伏建筑一体化是薄膜太阳能电池的一个重要应用，它是结合太阳能电池发电和建筑物外墙的功能，将太阳能电池组件装置在建筑物上，使它起到既可以发电又可以代替建筑材料的双重用途。无论从建筑、技术或经济角度出发，太阳能光伏建筑一体化均有诸多优点：节省太阳能电池支撑结构，可替代屋顶、墙面、窗户等建材；节省太阳能电池安装成本；有效利用建筑物的表面积，不需另外占用土地；可以遮阳，降低建筑物外表温度并增加建筑物美观；将太阳能和建筑物结合，使建筑物能有自己的电源供应。

建筑业已经开始使用薄膜太阳能电池作为光伏建筑的电力来源，因为它既能发电，又可降低二氧化碳的排放量，使太阳能光伏建筑的优点更加明显，这是由薄膜电池的基本特性所决定的。

首先，薄膜电池性价比佳，其成本较低。晶体硅太阳能电池成本下降的空间非常有限，而薄膜太阳能电池不仅成本下降的空间较大，转换效率也可以逼近晶体硅，薄膜电池的生产成本低于1美元/瓦，使得在建筑物上大面积铺设光伏组件成为可能，受到建筑业的广泛青睐。

其次，薄膜电池具有良好的弱光性，受温度和环境的影响相对较小，即使在风沙、雨雪等恶劣天气的影响下，也具有稳定的发电性能。平均每年比晶体硅多发15%的电量。

应用在建筑上的光伏组件不可避免会受到外部环境如树荫、烟囱、灰尘、云朵等物体的遮挡。对于晶体硅太阳电池而言，小遮挡即可引起大功率损失，导致组件温度过高，严重的会烧坏组件，甚至引起重大火灾；但薄膜电池的电流密度较小，使其受阴影功率损失小，系统更加安全可靠、适应性强。相比之下，薄膜电池更加符合光伏建筑的选材要求。

最后，从建筑美学的角度出发，薄膜电池组件均匀透光，外视和内视效果好，外观整体性好，更易与建筑物融为一体。薄膜电池片可通过激光加工成点状、布纹状等达到不同的透光效果，还可以调整电池片的颜色、形状来满足不同建筑物的美学设计。

目前，不仅在欧洲、美国、日本等地，光伏建筑一体化（BIPV）应用系统正蓬勃发展，在国内，越来越多的BIPV示范和应用系统也呈现出强大的生命力。例如在山东德州微排大厦，该建筑物铺设的非晶硅薄膜太阳能组件是由普乐新能源（蚌埠）有限公司生产提供的，作为中国太阳谷的主会场，不仅有独具魅力的艺术造型，而且从真正意义上体现了节能环保的理念。目前，太阳谷微排大厦是全球最大的太阳能办公大楼，整体节能效率高达88%，每年可节约标准煤2640吨、节电660万度，减少污染物排放8672.4吨。

在环境污染日趋严重的形势下，大力发展光伏建筑一体化是未来一个新的趋势。在这方面，薄膜太阳能电池将逐步取代部分建筑材料，与建筑物完美结合，使得建筑物能有自己的电源供应，减少二氧化碳的排放，具有举足轻重的地位。