太阳能光伏瓦片的研制.pdf

2008绿色照明与照明节能科技研讨会 太阳能光伏瓦片的研制 薛钰芝刘海良林纪宁齐鹏远 (大连交通大学) l、引言 当前世界能源结构中主要利用的是化石能源，其中石油、天然气、煤炭的消费构成分 别为41％、23％和27％。据目前所探明的储量和消费量计算，这些能源仅可供世界消费约 170年。石油将在40年内耗尽，天然气将在60年内用光，煤炭也只够使用220年。 21世纪人类将面临能源发展的重大挑战。 X 太阳能是一种巨大的清洁能源。太阳光辐射能每秒3．81020兆瓦，2．2亿分之一投 入地球。地球每年从太阳获得的能量高达6×1017千瓦小时，仅我国陆地表面每年接受的 太阳能，就相当于700亿吨标准煤。所以太阳能作为人类取之不尽，用之不竭的新能源必 然成为未来人类的主导能源之一n3。节能、环保将是未来社会工业发展的主流。各国都看 好太阳能的开发利用n1。太阳能与建筑结合(BIPV)将是利用太阳能的直接有效途径。世 界各国都在进行BIPV的开发。如：美国“克林顿总统百万屋顶光伏计划”，在2010年前要为 100万个美国家庭每户安装3--一5kw的光伏屋顶；日本、德国、荷兰政府提出“新阳光计划”、 百万屋顶光伏计划。欧盟的“可再生能源白皮书’’要求至U2010年生产光伏电池6000MW，等 雄[2】 寸 。 光伏屋顶作为室内照明的电源，将发挥很大的作用。据估算，我国的住宅屋项面积约 40亿m2，如果有0．1％采用光伏屋顶，按照每m2光伏发电1KW，计算，对于我国的大多数地 区，每年将有800亿kwh的发电量。相当于三峡水电站一年零三个月的发电量。可见我国太 阳能利用与建筑结合有广阔的前景。本文简要说U凋BIPV的发展，介绍3种小型光伏瓦片的设 计、加工、检测。 2、BIPV及光电瓦片 ·————257·--—— 2008绿色照明与照明节能科技研讨会 光伏建筑一体化}：fl件(BIl’V)J¨l：电力．HHf义足建筑杜体仉部分’。Ⅲ“¨址h! 删!建筑的币要部件，侄建筑物l：‘盘装A…IU池，u光伏“¨，“』作为缱筑物的嗵川、州l* 的建筑部件，只有防一、抗‰隔热、隔噪音、迪Rl、炎观、致iUjJ』能。建筑能托、。，到∞～ 40％， 。 B】PV发电无需额外占地．可提供生活Hj电，可并叫，ln】小需型架醴输电线路… 择同光伏瓦片多处在研制阶段，我H的j匕伙凡“研发尚址j：起始阶段。斟1山I|木K川 光伏屋顶和瑞[：atlantis公司生产的光伏“H。法巨]Lmmysl…ture公rⅥ+¨。的，雠¨)t 伏屋面乩的面秘为0 sl【乜池H而}i像地硅样在 5m’，功率为50Wp。非品件(a-Si)御膜a 屋顶』二铺升，在英同BIPV的麻川比较Jl泛。是娃于j结n_sl太…能电池发展起来的。{。 fa) (b) 国l(a111丰太阳能屋顾，(b】端上atIantls生产的光伏H 3、太阳能光伏瓦片的设计与实验 我们用普通瓦片的材料粘t，水泥(混凝P)咀及铝☆金为基板，设训制作了小刊粘 PV PV 土光伏瓦片(ClayeyTlle)、水泥光伏瓦片(CementTile)，和铝台金光伏厄片 (AluminiumPVTiIe)，初步探索，光伏乩片的设汁、加】与性能测试。 1)粘上基板光伏轧片 (1)设计制作：采用粘1．制作基板．将太阳能电池镶嵌其，1，，设计组装电橄引线，制作 成“小t“枯土光伏瓦片”。设汁结构罔，如图2所示。 制作过程：将口C料力¨水，混合，揉练，再真空练泥，直至