【中國(guó)幕墻網(wǎng)】
光伏的使用(PV)不僅限于發(fā)電，其實(shí)對(duì)于節(jié)能策略也起著重要作用。特別是在日光控制方面，半透明光伏為幕墻應(yīng)用提供了廣泛的空間。晶體
太陽(yáng)能模塊的透明度取決于各電池之間的距離，電池彼此間靠得越近，
面板總的光伏輸出就越高。另外，一個(gè)非常緊密的電池排列可削減進(jìn)入建筑物的日照量，反過(guò)來(lái)又可降低夏季因制冷／空調(diào)消耗的能量。但建筑師通常不考慮優(yōu)化
光伏幕墻的效率，反而傾向于更高的用戶(hù)舒適度。
在德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院進(jìn)行的一個(gè)研究項(xiàng)目過(guò)程中，科學(xué)家研究和比較了位于巴西北部福塔雷薩、巴西南部弗洛里亞諾波利斯和德國(guó)法蘭克福安裝有光伏幕墻的三棟建筑的能效。三棟建筑的所有幕墻都裝有內(nèi)嵌半透明晶體
太陽(yáng)能電池的窗戶(hù)。由于所有光伏窗只有30%的透明度，夏季因制冷需求減少，節(jié)能效果顯著。同時(shí)，更多的能量不得不被用于建筑物內(nèi)部的人工照明。“但我們已經(jīng)可以通過(guò)安裝照明控制系統(tǒng)來(lái)減少這種影響。”卡爾斯魯厄理工學(xué)院其中一位研究人員 Evelise Didoné 解釋。
一種控制光伏
建筑幕墻透明度的完全不同的方法是使用染料敏化太陽(yáng)能電池(DSCs)。與普通的
硅太陽(yáng)能電池板不同，DSC的光敏層利用光敏染料把日光轉(zhuǎn)換成電能。事實(shí)上，用于DSC的有機(jī)光活性層非常薄，通過(guò)選擇不同顏色和厚度的材料可制造出不同透明度級(jí)別的太陽(yáng)能板。
意大利巴勒莫大學(xué)建筑系的Rossella Corrao 解釋說(shuō)：“雖然與硅板20％的效率相比，DSC模塊的只有8％，但和相同功率的晶體板相比，他們實(shí)際每年可以產(chǎn)生高達(dá)15％以上的能量。原因就是DSC模塊在弱光條件下更有效。與硅系統(tǒng)的不同之處在于，DSC的效率不依賴(lài)于光的入射角度。因此，DSC模塊不一定要朝向太陽(yáng)，即使安裝在垂直或水平的方向，也不會(huì)損失效率。
此外，配合
玻璃幕墻使用DSC “可通過(guò)建筑外的太陽(yáng)光源和建筑內(nèi)的人工光源獲得幕墻集成
光伏組件的雙向應(yīng)用，從而顯著延長(zhǎng)系統(tǒng)每天的運(yùn)行時(shí)間。” Corrao 接著說(shuō)。
Corrao在巴勒莫大學(xué)的最新研究包括開(kāi)發(fā)提高建筑
構(gòu)件光吸收特性的創(chuàng)新解決方案。她其中的一個(gè)研究項(xiàng)目是調(diào)查DSC集成玻璃塊能否把材料的
熱阻(R值)降低到符合歐盟未來(lái)建筑法規(guī)的程度。Corrao的發(fā)現(xiàn)顯示：一個(gè)玻璃塊內(nèi)的腔體數(shù)量從一個(gè)增加到兩個(gè)或增加到更多的時(shí)候，可進(jìn)一步降低R值。另外，使用DSC在玻璃塊內(nèi)創(chuàng)建這些附加腔體絕對(duì)是一個(gè)選項(xiàng)。集成了DSC的玻璃塊不僅可以用于發(fā)電，還可以提供比普通標(biāo)準(zhǔn)玻璃塊更好的絕緣性能。
計(jì)算機(jī)模擬預(yù)測(cè), 在設(shè)計(jì)零能耗建筑時(shí)，顏色和透明度對(duì)DSC光伏效率的直接影響是一個(gè)重要的參考工具。來(lái)自芬蘭埃斯波市阿爾托大學(xué)的教授Janne Halme 正在就如何優(yōu)化DSC的可用性和發(fā)電進(jìn)行研究。在這方面，Halme 把重點(diǎn)放在了探索DSC集成到建筑設(shè)計(jì)中的新方法，而不是盡力優(yōu)化電池效率。光伏窗的透明度和幕墻美感的作用要?jiǎng)龠^(guò)效率。Halme: “DSC 效率得退居次席”。
上述提到的三位科學(xué)家將于2012年12月6日-7日在意大利布列瑟農(nóng)舉行的題為聚焦
太陽(yáng)能建筑外觀的第七屆能源論壇上展示他們的研究成果。大會(huì)還將重點(diǎn)介紹 Dieter Moor (奧地利林茨Arconsol) 關(guān)于優(yōu)化半透明光伏窗性能和成本考慮的策略，和 Livio Nichilio (加拿大多倫多大學(xué)) 有關(guān)通過(guò)使用光伏和熱鏡玻璃集成幕墻來(lái)提高建筑物能效的策略。【完】
