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关于对光伏建筑一体化（BIPV）技术的

研究分析

摘要：绿建节能方向标，对光伏BIPV技术的设计、实施和落地经验，被动

式超低能耗建筑与零碳建筑的案例分享。

关键词:光伏建筑一体化美观低能耗组件安装

光伏建筑一体化(BIPV)是一种光伏材料，用于替代部分建筑围护结构中的

传统建筑材料。住宅建筑师和建筑商也开始将光伏材料整合到住宅的外部。BIPV

可以作为幕墙、镶板、阳台或遮阳板连接到住宅。此外，可以使用PV视觉玻璃

代替传统的双窗格窗户和天窗，以提供电力和透明度。是将太阳能光伏发电方阵

安装在建筑的围护结构外表面来提供电力，将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑

上的技术。依据建设地点的地理、气候条件、建筑功能、周围环境等因素进行规

划设计，确定建筑布局、朝向、间距、群体组合和空间环境，是将太阳能光伏发

电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力，将太阳能发电(光伏)产品集成

到建筑上的技术。

1.光伏采光天窗介绍

几种类型的光伏材料可以集成到玻璃中。例如，特殊的太阳能光伏玻璃块可

以用来代替传统的玻璃块。这些玻璃块包含带有专用光学器件的太阳能电池，可

将光聚焦到PV材料上。

BIPV系统的优点包括：不需要额外的土地，减少建筑能耗，并且可以以可

忽略的传输损耗传输能量。BIPV系统的一些障碍可能包括BIPV产品的成本、

维护以及缺乏使用BIPV技术进行设计的知识。BIPV的安装还需要多个建筑行

业的合作，例如电工、屋顶工、建筑师和工程师。

2.根据光伏方阵与建筑结合的方式不同分类

第一类是光伏方阵与建筑的结合(BAPV)，这种方式是将光伏方阵安装在已有

建筑的屋顶、墙面等结构上，不影响原有建筑物的功能。

第二类是光伏方阵与建筑的集成(BIPV)，这种方式是光伏组件以一种建筑材

料的形式出现，光伏方阵成为建筑不可分割的一部分，如光电瓦屋顶、光电幕墙、

光电采光顶、建筑阳台光伏栏板、公共设施停车屋顶等。

二者同时设计和施工，光伏发电组件成为建筑材料的一部分，同时具备发电

和建材的双重功能，形成光伏与建筑的统一体。光伏方阵与建筑的集成(BIPV)是

光伏建筑一种新型形式，它对光伏组件的要求较高。

2.太阳能屋顶

可以安装太阳能屋顶，一些BIPV制造商，已经开发出太阳能瓦片，从街道

上看，它们在美学上与传统屋顶相似。将太阳能瓦片安装在一起以构建具有不同

发电能力的太阳能屋顶。太阳能瓦片由钢化玻璃制成，使其比标准屋面瓦更坚固。

这些材料往往不会随着时间的推移而降解，如沥青或混凝土砖。可以使用互连的

太阳能部分或单独的太阳能瓦片来安装美观相似的太阳能屋顶，而不是传统屋顶。

光伏组件在满足光伏发电功能要求的同时，还要兼顾建筑的基本功能要求，不影

响光伏组件安装部位的建筑功能，并与建筑协调一致，保持建筑统一和谐的外观。

3.太阳能屋顶连接

太阳能屋顶需要单独的太阳能部分或瓦片进行电气连接，以便为住宅发电。

一些制造商将这些太阳能部分或瓦片设计为使用电线和插入式连接器进行电连接。

特斯拉的太阳能瓦片是独一无二的，因为聚合物浆料用于将一块瓦片连接到另一

块瓦片。聚合物浆料将两个重叠的瓷砖粘合在一起，使电流从瓷砖流向另一块瓷

砖。这种类型的连接被设计成比电池之间的焊接金属连接更能抵抗温度变化和天

气条件。

4.太阳能屋顶成本

太阳能屋顶的成本基于屋顶的估计平方米，其中包括材料、安装和拆除旧屋

顶的成本。额外费用可能包括排水沟和天窗更换。其他成本考虑因素包括住宅所

在的每年日照小时数、太阳能电池板效率和太阳能税收抵免。

5.设计光伏系统

业主可以设计光伏系统或购买使用兼容设备以最大容量运行的预制光伏系统。

设计光伏系统的第一步是确定站点是否接收到足够的阳光以使系统可行。可以通

过查阅日照图来计算场地的太阳能潜力。日照图是表示在给定月份或年份中特定

区域每天在峰值日照小时数中接收到的平均太阳能量的地图。夏季月份比冬季月

份可以产生更多的太阳能。平均而言，每需要1000W的光伏功率，住宅就