光伏建筑構(gòu)件及一體化光伏建筑的研發(fā)主要內(nèi)容一、光伏建筑構(gòu)件的研發(fā)光伏建筑構(gòu)件是光伏建筑一體化中的重要組成部分。它的研發(fā)涉及到多個(gè)方面。是材料的選擇。要找到適合在建筑環(huán)境中使用的光伏材料。這些材料得能經(jīng)受住風(fēng)吹雨打、日曬等自然條件的考驗(yàn)。比如說，普通的光伏材料可能比較脆弱，在建筑上使用容易損壞，所以研發(fā)者就要尋找更堅(jiān)固、耐用的材料。像有些特殊的玻璃材料，既可以作為建筑的外觀部分，又能很好地發(fā)揮光伏功能。形狀和尺寸也是研發(fā)的關(guān)鍵。建筑構(gòu)件需要與建筑的整體風(fēng)格和結(jié)構(gòu)相匹配。不同的建筑有不同的形狀和大小要求。如果是高樓大廈，可能需要大型的、規(guī)整形狀的光伏建筑構(gòu)件，以便于安裝在大樓的外立面或者屋頂。而對(duì)于一些小型的特色建筑，可能就需要形狀更加多樣化、小巧靈活的構(gòu)件。這就需要研發(fā)者根據(jù)不同的建筑需求來(lái)定制構(gòu)件的形狀和尺寸。還有連接方式的研發(fā)。光伏建筑構(gòu)件要安全、穩(wěn)定地連接到建筑上。不能因?yàn)檫B接不牢固而出現(xiàn)掉落等危險(xiǎn)情況。有的連接方式可能是直接鑲嵌在建筑結(jié)構(gòu)中，有的可能是通過特殊的支架進(jìn)行固定。研發(fā)者要考慮到建筑的承重、抗震等因素，設(shè)計(jì)出合理的連接方式。二、一體化光伏建筑的整體設(shè)計(jì)研發(fā)在一體化光伏建筑的研發(fā)中，整體設(shè)計(jì)是重中之重。首先是采光設(shè)計(jì)。光伏建筑既要利用太陽(yáng)能發(fā)電，又要保證建筑內(nèi)部有足夠的采光。不能因?yàn)榘惭b了大量的光伏構(gòu)件而使得室內(nèi)昏暗。這就需要巧妙地安排光伏構(gòu)件的位置。比如在屋頂?shù)墓夥宀贾蒙?，可以采用間隔式排列，讓陽(yáng)光有部分可以直接透過，照進(jìn)室內(nèi)。或者在建筑外立面，選擇部分區(qū)域安裝光伏構(gòu)件，其他區(qū)域保留為普通的窗戶，以保證采光。建筑的能源管理系統(tǒng)也是研發(fā)內(nèi)容之一。一體化光伏建筑產(chǎn)生的電能如何儲(chǔ)存、分配和使用，是需要精心設(shè)計(jì)的。要研發(fā)出高效的儲(chǔ)能設(shè)備，像電池組，以便在陽(yáng)光充足時(shí)儲(chǔ)存多余的電能，供陰天或者夜晚使用。并且，要建立智能的能源分配系統(tǒng)，能夠優(yōu)先將光伏電能用于建筑內(nèi)部最需要的地方，比如照明或者電器設(shè)備的運(yùn)行。熱管理也是不可忽視的部分。光伏構(gòu)件在吸收太陽(yáng)能的過程中會(huì)產(chǎn)生熱量。如果熱量不能得到有效管理，可能會(huì)影響光伏構(gòu)件的發(fā)電效率，也會(huì)對(duì)建筑內(nèi)部的溫度產(chǎn)生影響。研發(fā)者要考慮采用散熱材料或者散熱結(jié)構(gòu)，讓熱量能夠及時(shí)散發(fā)出去，保持光伏構(gòu)件和建筑內(nèi)部的適宜溫度。三、提高發(fā)電效率的研發(fā)提高發(fā)電效率是光伏建筑研發(fā)的重要目標(biāo)。從光伏材料本身來(lái)說，要不斷改進(jìn)材料的功能。尋找新的半導(dǎo)體材料或者對(duì)現(xiàn)有的材料進(jìn)行優(yōu)化處理。例如，通過摻雜等技術(shù)提高材料對(duì)太陽(yáng)光的吸收能力，使得更多的太陽(yáng)能能夠轉(zhuǎn)化為電能。優(yōu)化光伏構(gòu)件的結(jié)構(gòu)也能提高發(fā)電效率。比如設(shè)計(jì)特殊的紋理或者表面結(jié)構(gòu)，能夠讓太陽(yáng)光在構(gòu)件表面更好地反射和折射，增加光線在材料內(nèi)部的傳播路徑，從而提高光能的吸收效率。還有就是調(diào)整光伏構(gòu)件的傾斜角度。根據(jù)不同的地理位置和季節(jié)，找到最適合的傾斜角度，使得光伏構(gòu)件能夠最大限度地接收太陽(yáng)光。另外，減少能量損失也是提高發(fā)電效率的關(guān)鍵。在電能的傳輸過程中，會(huì)因?yàn)榫€路電阻等因素產(chǎn)生能量損失。研發(fā)者要通過使用低電阻的電線、優(yōu)化電路布局等方式，減少這種能量損失，讓更多的電能能夠被有效利用。四、安全性與可靠性的研發(fā)光伏建筑構(gòu)件和一體化光伏建筑的安全性。在建筑構(gòu)件方面，要保證材料的安全性。材料不能含有對(duì)人體有害的物質(zhì)，特別是在長(zhǎng)期使用過程中，不能因?yàn)轱L(fēng)吹日曬等原因釋放出有害物質(zhì)。而且，構(gòu)件的結(jié)構(gòu)要穩(wěn)定，能夠承受一定的外力沖擊，如大風(fēng)、冰雹等。對(duì)于一體化光伏建筑來(lái)說，防火功能是需要考慮的安全因素之一。要研發(fā)出防火功能良好的光伏建筑材料和結(jié)構(gòu)。萬(wàn)一發(fā)生火災(zāi)，不能讓光伏構(gòu)件成為助燃物，要保證建筑內(nèi)人員的安全疏散通道不受光伏構(gòu)件的影響?？煽啃砸彩茄邪l(fā)的重點(diǎn)。光伏建筑要能夠在不同的環(huán)境條件下穩(wěn)定運(yùn)行。無(wú)論是嚴(yán)寒還是酷暑，無(wú)論是干燥還是潮濕的環(huán)境，都要保證其發(fā)電功能和建筑功能的正常。這就需要進(jìn)行大量的環(huán)境模擬測(cè)試，對(duì)研發(fā)的成果不斷進(jìn)行改進(jìn)，以提高其可靠性。五、成本控制與經(jīng)濟(jì)性的研發(fā)在光伏建筑構(gòu)件和一體化光伏建筑的研發(fā)中，成本控制是不可忽視的。降低材料成本是首要任務(wù)。尋找更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的原材料，或者通過大規(guī)模生產(chǎn)降低材料的單位成本。例如，當(dāng)某種光伏材料的產(chǎn)量大幅增加時(shí)，其成本往往會(huì)降低。研發(fā)高效且低成本的生產(chǎn)工藝也是重要方面。如果能夠簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率，就能在生產(chǎn)過程中降低成本。同時(shí)還要考慮到光伏建筑的維護(hù)成本。研發(fā)易于維護(hù)的構(gòu)件和建筑結(jié)構(gòu)，減少后期維護(hù)所需的人力、物力和財(cái)力。從經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)看，要提高光伏建筑的投資回報(bào)率。通過提高