1、光伏發(fā)電在民用建筑中的應用摘要：太陽能光伏發(fā)電技術因為節(jié)能環(huán)保而得到了廣泛的 應用,本文簡單介紹了光伏發(fā)電這一新型環(huán)保、節(jié)能技術的原 理以及當前太陽能電池的主要類型,并進一步分析了太陽能光 伏發(fā)電在民用建筑的應用。關鍵詞：光伏發(fā)電 民用建筑 應用 能源是社會發(fā)展的根本動力,現(xiàn)代的民用建筑對傳統(tǒng)的能 源過分依賴,高能耗、低效率的建筑不僅增加了能源的消耗,而 且污染環(huán)境。太陽能光伏發(fā)電直接將太陽光轉換成電能,是一 種不需燃料、沒有污染獲取電能的高新技術,而且安全可靠、 清潔衛(wèi)生、無噪聲、無污染、建設周期短、維護簡單,近年來, 隨著建筑節(jié)能要求的提高,太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑一體化 已成為應用光伏發(fā)

2、電的發(fā)展方向1。1、光伏發(fā)電原理介紹太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄 電池（組）以及逆變器組成。1.1.1 太陽能電池板太陽能電池板是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的重要部分。其作用是將 太陽的光能直接轉化為電能。它的基本構造是由半導體的 PN 結組成,原理是太陽光照在太陽能電池板的半導體 p-n 結上,形 成新的空穴-電子對,在 p-n 結電場的作用下,空穴由 n 區(qū)流向 p 區(qū),電子由 p 區(qū)流向 n 區(qū),接通電路后就形成電流。1.1.2 太陽能控制器太陽能控制器采用高速 CPU 微處理器和高精度 A/D 模數(shù)轉 換器,是一個微機數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測控制系統(tǒng)。它的作用

3、有表現(xiàn) 在以下三個方面:功率調節(jié)功能。通信功能:簡單指示功能和協(xié)議通訊功能。完善的保護功能:電氣保護反接,短路,過流等。1.1.3 蓄電池 目前采用的有鉛酸免維護蓄電池、普通鉛酸蓄電池,膠體 蓄電池和堿性鎳鎘蓄電池四種。國內(nèi)目前被廣泛使用的主要是: 鉛酸免維護蓄電池和膠體蓄電池。1.1.4 逆變器逆變器(inver ter)是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉變 成交流電(一般為 220v50HZ 正弦或方波)。通過全橋電路,一 般采用 SPWM 處理器經(jīng)過調制、濾波、升壓等,得到與照明負載 頻率、額定電壓等相匹配的正弦交流電供系統(tǒng)終端用戶使用 2。2、太陽能電池的主要類型及特點（1）太陽能電池按照

4、材料組成主要包括以下五種類型:1）硅 太陽能電池:以硅為基體材料（單晶硅、多晶硅、非晶硅）。2） 多元化合物薄膜太陽能電池:由兩種或兩種以上的元素組成具 半導體特性的化合物半導體材料制成的太陽能電池（硫化鎘、 砷化稼、碲化鎘、硒銦銅、磷化銦）。3）聚合物多層修飾電極 型太陽能電池:用含有一定數(shù)量的碳碳鍵且導電能力介于金 屬和絕緣體之間的半導體材料制成的電池（分子晶體、電荷轉 移絡合物、高聚物）。4）納米晶太陽能電池。5）有機太陽能電 池:是由有機材料構成核心部分的太陽能電池。（2）太陽能電池按分類不同,各自的特點:1）硅太陽能電 池。單晶硅太陽能電池轉換效率最高,技術也最為成熟。2）多 元化合

5、物薄膜太陽能電池。它效率較非晶硅薄膜太陽能電池效 率高,成本較單晶硅電池低,并且也易于大規(guī)模生產(chǎn),但由于鎘 有劇毒,因而會對環(huán)境造成嚴重的污染。3）聚合物多層修飾電 極型太陽能電池。由于有機材料柔性好,制作容易,材料來源廣 泛,成本底等優(yōu)勢,但是電池的壽命和效率有待提高。4）納米晶 太陽能電池。電池的成本廉價,工藝簡單,性能穩(wěn)定。其光電效 率穩(wěn)定在10以上,壽命能達到 20年以上。5）有機太陽能電 池。相對于無機太陽能電池,有機太陽能電池的主要缺點是較 低的能量轉換效率,穩(wěn)定性差和強度低。3、光伏發(fā)電在民用建筑中的應用光伏發(fā)電與建筑物相結合,不額外占用土地資源,可以自發(fā) 自用,減少輸電投資和輸

6、電損失,且在建筑用電高峰可以緩解電 力緊張,保證建筑物的電力供應,同時還可以建筑物降低對傳統(tǒng) 能源的依賴,促進建筑節(jié)能減排。光伏發(fā)電與建筑一體化光伏發(fā)電與建筑一體化(BIPV)，就是將太陽能光伏電池 板與建筑物屋頂及外立面相結合達到充分利用太陽能的功效。 目前主要有以下應用形式3:應用在建筑物的部分或者全部的屋頂。常用在一些大 型的公共建筑，如體育場館、火車站、汽車站等，在在項目建成 投入使用后，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)將提供電能供室內(nèi)照明及設 備使用。成立專門的太陽能光伏發(fā)電站。此類項目往往用于群 體建筑，如北京奧運場館及奧運村、住宅小區(qū)等。將太陽能電池板做成建筑外墻窗戶的雨篷、陽臺窗戶 的雨篷或者建筑物外立面玻璃幕墻。此類項目多用于單體民用 建筑。應用于路燈和一些景觀照明燈。主要應用于市政設施。目前光伏發(fā)電應用于建筑中存在的問題 太陽能光伏發(fā)電與建筑結合目前仍有許多問題需要解決: 太陽能電池板組件價格偏高導致項目初期的投入加大;國家對 這一建筑類型的技術規(guī)范有待進一步具體和完善;有地域限制, 我國北方地區(qū)的日照時間短,應用較為困難;項目資金回報率較 慢等等。4、結語 在能源和環(huán)保壓力的促進下,太陽能光伏發(fā)電技術已逐步 成為走可持續(xù)發(fā)展道路的首選技術之一。雖然由于價格、法