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1.3 光伏组件 在实际使用中,无论是晶体硅光伏电池还是薄膜光伏电池都需要制作成光伏组件(图6)。典型的光伏组件是规则的矩形,包括光伏电池、面板、背板、边框和接线盒等组成部分。 2. 太阳能光伏建筑一体化 2.1 概念阐述 光伏发电系统最核心的部件是太阳电池组件,太阳电池组件通常是一个平板状结构,经过特殊设计和加工,完全可以满足建筑的基本要求。因此,光伏发电系统与一般建筑的结合成为了太阳能利用的新形式。 光伏建筑一体化是将太阳能光伏发电系统与建筑有机结合,利用太阳能发电组件替代建筑物的某一部分,把建筑、技术和美学融为一体,改变了传统太阳能发电设备对建筑外观所造成的影响。通常将应用了光伏建筑一体化的建筑称为光伏建筑。 2.2 国外光伏建筑一体化的发展与现状 光伏建筑一体化的概念最早于1991年被正式提出,距今己有20年的历史, 光伏建筑一体化在发展之初,有明显的产业化特征,光伏板通常采用实用性为主的应用方式。这个阶段可以看作是光伏建筑一体化的起步阶段,光伏发电系统与建筑结合的形式是将光伏板作为一种附件安装在建筑上,如光伏屋顶、光伏遮阳板、光伏雨棚等(图 7)。 图7 “屋顶计划”中的住宅 1996年建成的西班牙庞贝.法布拉图书馆(图 8)被认为是世界上第一座真正意义上的光伏建筑一体化案例,其原因是光伏组件担当了建筑外表皮的作用,成为了建筑的一部分。 图 8 庞贝.法布拉图书馆 相比较庞贝.法布拉图书馆略带实验性和示范性的操作方式,建成于1998年的英国Doxfoul国际商务园区太阳能办公楼(图 9)是第一座不折不扣的经过深思熟虑而建造的光伏建筑一体化案例。 从此借助光伏技术发展的巨大推动力和设计理念的变革,光伏系统与建筑的整合方式进入了新阶段,光伏建筑一体化呈现出更多的建筑化特征。光伏系统不再局限于应用在某个建筑部位,而是更加主动的参与建筑形式和空间的塑造,甚至直接作为建筑创作的设计理念。例如建成于2002年的美国加州Colorado Court集合公寓(图 10)中,多晶硅光伏板以一种图形构成的方式安装在建筑南立面。 |