近年随着全球气候变暖所造成的危害越来越引起人们的关注。随着工业的发展碳排放的增加对全球造成的各种生态灾难频发，如：极端天气、冰川消融、永久冻土层融化、珊瑚礁死亡、海平面上升、旱涝灾害、致命热浪等。全球升温的车轮越来越快，今天，为大家分享下针对建筑外幕墙在BIPV建筑上的应用，对建筑幕墙进行创新改进，使之成为BIPV光伏玻璃幕墙，让BIPV光伏玻璃幕墙在阻止气候变暖这场战争中发挥一点作用吧！
BIPV光伏建筑一体化
BIPV光伏建筑一体化，是将太阳能发电（光伏）产品集成到各类建筑上的一种技术。适合于绝大多数建筑立面、平屋顶、斜屋顶、幕墙、天棚等，其最能被利用和开发的要数建筑幕墙和屋顶领域。单从发电角度看，平屋顶的发电经济性是最好的。可以安装采用各种标准光伏组件，获得最大发电量，并不会与建筑物的本身功能发生冲突，发电成本较低，经济性最佳，也就是我们俗称的屋顶光伏电站。从建筑节能减排、提升社会价值、带来绿色概念的效果来看，无疑光伏幕墙是最佳选择。光伏幕墙要符合BIPV的要求，除了发电功能外，还要满足建筑幕墙的所有功能要求，包括外部维护、透明度、力学、美学、安全、环保等。我们普通的建筑幕墙除了不能发电已具备了其它所有功能，只要将光伏薄膜玻璃安装于幕墙之中，就是最佳的BIPV。所以一般认为，BIPV的最佳发展领域是光伏幕墙，且其体量巨大。
在BIPV建筑中，光伏幕墙可通过相关的设计将接线盒、连接线等隐藏于幕墙结构中。这样既可防阳光直射和雨水侵蚀，又不影响建筑物的外观效果，达到与建筑物的完美结合，实现建筑师构想的同时，通过光伏发电，带来巨大的社会价值和绿色概念。BIPV建筑简单来说，就是用BIPV光伏组件取代普通幕墙玻璃并配上相应的电气设备，其结构形式基本同传统玻璃幕墙能够相通。这就使得BIPV光伏组件安装在传统幕墙上，具有深厚的技术基础和优势，完全能达到安装方便、美观实用的要求。
在普通建筑幕墙中用光伏玻璃替代普通玻璃，使之成为BIPV建筑，既为光伏玻璃提供了足够的面积，又不需要另占土地，还能省去光伏玻璃的支撑系统结构，是今后值得发展的重点领域，也被认为是BIPV的发展方向。在今天的建筑中，光伏幕墙的使用率还是很低的，这就需要有既懂幕墙、又懂光伏发电的专业公司去宣传推广，大力提倡使用绿色环保的光伏幕墙。其核心价值观也完全符合“巴黎气候协定”的方针目标。BIPV光伏幕墙用光电玻璃基本可分为两大类：硅基薄膜类和碲化镉薄膜类。
硅基薄膜类和碲化镉薄膜太阳能电池
01
硅基薄膜太阳能电池
它的制作是以硅为主要原材料。硅基薄膜太阳能电池，是对所有以硅为主要材料的薄膜类太阳能电池的总称。材料包括非晶硅和微晶硅，硅基薄膜太阳能电池的硅层厚度仅为1 μm左右，为晶硅电池的0.5%。硅基薄膜太阳能电池的产业链耗能少、无毒、无污染。其产品拥有良好的弱光性，在阴雨天等紫外线低的环境下，比晶体硅电池有更高的吸收率、有更好的高温性能。硅基薄膜太阳能电池温度系数低，在高温工作环境下，受温度影响导致功率下降幅度较少。相比晶片型电池，它的透光率可调且更美观和更协调。它的热斑效应不明显，受局部光线遮挡影响少，相比晶片电池更可靠。它的光电转换效率可达到12%～15%。硅基薄膜太阳能电池的标准尺寸为1100 mm×1300 mm，具体成品尺寸，可根据客户要求裁切制作。硅基薄膜太阳能电池的外观呈现出红褐色，是一种偏暖色调的系列，比较适合于偏暖色系列的建筑使用。
02
碲化镉薄膜太阳能电池
它的制作是以碲化镉为主要原材料。碲化镉薄膜太阳能电池是在玻璃或其它衬底材料上，依次沉积多层薄膜而构成的光伏组件。一般标准的碲化镉薄膜太阳能电池由5层结构组成。从下往上依次为：第1层为玻璃衬底，主要是对电池起支架、防止污染和入射太阳光的作用；第2层为TCO层，即透明导电氧化层，主要起的是透光和导电作用；第3层为CdS窗口层，n型半导体，与p型CdTe组成p-n结；第4层为CdTe吸收层，它是电池的主体吸光层，与n型的CdS窗口层形成的p-n结是整个电池的最核心部分；第5层为背接触层和背电极，为了降低CdTe和金属电极的接触势垒，引出电流，金属电极与CdTe形成欧姆接触。一般要在BIPV光伏建筑一体化中使用，还要加上一层厚3.2mm的低铁高透导电玻璃。碲化镉是一种具有高吸收系数的化合物半导体，吸收系数是硅的100倍，用这种半导体做成的碲化镉薄膜太阳能电池，目前实验室最高转换效率为22%，现场转换效率为13%左右。其产品拥有良好的弱光性，对全光谱吸收都较好，所以在清晨、傍晚、阴雨天等紫外线低的环境下，比晶体硅电池有更高的吸收率，有更好的高温性能。碲化镉薄膜太阳能电池温度系数低，在高温工作环境下受温度影响导致功率下降幅度较少。相比晶片型电池，它的透光率可调且更美观和更协调。它的热斑效应不明显，受局部光线遮挡影响少，相比晶片电池更可靠。碲化镉薄膜太阳能电池没有本征光致衰减效应，能保证25年80%的输出功率。碲化镉薄膜太阳能电池的标准尺寸为600mm×1200mm，具体成品尺寸，可根据客户要求裁切制作。碲化镉薄膜太阳能电池的外观呈现出浅灰色，是一种偏冷色调的系列，比较适合于偏冷色系列的建筑使用。
框架式光伏幕墙的结构介绍
本系统是一种全明框结构光伏玻璃幕墙。结构系统由铝合金立柱、不锈钢弹簧销钉、铝合金横梁、光伏幕墙走线槽、铝合金内侧扣盖、隔热断桥料、铝合金装饰盖板、铝合金压板、光伏玻璃等组件组成。
幕墙铝合金立柱由铝合金内侧扣盖、隔热断桥料、铝合金压板、铝合金装饰盖板、光伏幕墙走线槽、光伏发电玻璃组件等构件组成。幕墙铝合金立柱起到整个幕墙竖向支撑的主受力构件，保证了整个幕墙结构体系的安全。幕墙结构体系在外部风载荷、地震载荷、重力载荷等外来载荷时能通过幕墙铝合金立柱的支撑结构件传导到混凝土主体结构上，保证整个幕墙体系的强度安全。
幕墙铝合金横梁由铝合金内侧扣盖、隔热断桥料、铝合金压板、铝合金装饰盖板、光伏幕墙走线槽、光伏发电玻璃组件等构件组成。幕墙铝合金横梁将由横梁承受的载荷通过连接件传导到铝合金立柱上，从而组成整个幕墙支承体系来承受外部载荷。
各杆件所起作用如下：
铝合金立柱：作为幕墙系统的主要受力构件，在起到能支撑玻璃等构件的自重外，还得承受支撑幕墙所受的外部风载、地震载荷。同时通过上墙连接组件，将整个幕墙系统连接并固定在建筑物上，并在其后部的走线槽内走线光伏玻璃的电缆线。
铝合金横梁：幕墙系统的次要受力构件，和铝合金立柱等构件一起构成一个幕墙整体。在承受玻璃等构件的自重外，将横向载荷传递到立柱上，同立柱一起共同组成整个幕墙的支撑结构体系。同时在其上下侧的走线槽内走光伏发电玻璃的电缆线。
铝合金盖板：幕墙系统立柱、横梁用的外装饰盖板，对整个幕墙外立面起到一个装饰作用。
光伏发电玻璃、电缆线：光伏玻璃接受阳光，将光能转化为电能，并通过电缆线将光伏玻璃所发电能传输到电器设备或电网上，也是光伏幕墙的最主要部件之一。
不锈钢弹簧销：起到一个将幕墙系统中的立柱和横梁连接成一体，组成完整幕墙体系的作用。
通过设计创新，改进原有建筑幕墙系统，将传统幕墙通过创新设计，融入了光伏发电部分。利用原有传统幕墙作为结构支撑体系，将光伏发电玻璃巧妙地设计进原有幕墙系统中，通过改进原有普通幕墙结构，巧妙地将光电玻璃和连接电缆线隐藏于幕墙立柱和横梁之中，使之从外表上看不出有任何的变化之处。同时通过改进原有幕墙结构，将其设计成具有光伏走线功能的BIPV光伏一体化幕墙。光伏发电玻璃接收到太阳光后，将光能转化为电能，并通过光伏电缆线传输出去，通过一系列电气设备连接到电网上。
我们通过对幕墙结构的设计变化，可演变成隐框幕墙。
明框光伏幕墙的结构形式
隐框幕墙
光伏幕墙的社会经济效益
南方一BIPV光伏幕墙面积约1700 ㎡，装机总容量120 kW，产生效益如下：
换算成装机容量每1 kWp产生效益如下：
