嵌入式光伏系统：功能与美学的提升

新需求，新建筑

建筑是一个不断发展的领域，始终由人类需求驱动，如庇护、安全和宁静。尽管这些基本需求在今天依然重要，但需求范围已有所不同。例如，气候变化作为当今主要问题之一，使可持续发展和能源独立性变得日益重要，甚至塑造了现代建筑。

例如，太阳能电池板不再只是安装在现有建筑物的屋顶或外墙之上，而常常成为新建筑项目的中心元素。早期（施工前）考虑可使太阳能电池板作为建筑物的集成部分，从而在功能和美学上实现优化。

BIPV面板：多功能建筑元素

铁路车站的BIPV遮阳屋顶 © Sunovation

BIPV的主要功能是收集太阳能，这是一种可再生且清洁的电力来源。由于这些面板被集成到建筑中，能源在原地生成而无需额外空间——这使BIPV可以说是一种具有投资回报的建筑材料。

此外，与非集成面板不同，BIPV面板也取代了建筑围护结构的普通材料和构造，如屋顶和外墙，在物理上和功能上如此。因此BIPV面板始终是多功能的——一些示例包括：

• 防天气保护：使用作为屋顶或外墙的模块形成坚固的屏障保护，抵御雨水、阳光、雪和风。
• 遮阳：根据BIPV模块的颜色、透明度和单元间距，其透明度可变。完全或部分不透明的模块可用作遮阳系统，例如作为火车站台、停车场或加油站的雨棚部分。
• 自然采光：集成透明玻璃使阳光进入室内。这样，屋顶建筑可以利用自然光照亮内部空间，降低照明能耗。
• 保温：BIPV模块至少由两块玻璃板组成（中间夹有光伏电池单元）。为提高建筑的能源效率和保温性能，可在电池单元背面使用封闭式玻璃板。
• 隔音：如普通玻璃外墙一样，BIPV模块是坚固的物理屏障，能有效反射声波和噪音。

BIPV面板作为设计元素

玻璃模块建筑 © 米歇尔·德南斯

自1950年代开发光伏技术以来，已取得了巨大进步。效率显著提高，外观也得到改善。现代BIPV面板通常按定制生产，提供各种风格、形状和颜色。因此它们可以轻松集成到建筑结构中。

• 形状：大多数光伏面板呈矩形。但并非必须如此。玻璃面板可以是三角形、五边形、六边形、椭圆形、圆形、梯形、菱形或其他任何形状。
• 平面和弯曲：传统光伏面板是平的。但通过使用特殊类型的玻璃和生产工艺，可制造出弯曲面板。这使BIPV可用于圆形和波浪形结构。
• 颜色：通常，光伏电池单元涂成蓝色或黑色，取决于晶硅含量。但模块颜色易于调节，例如通过彩色玻璃、彩色薄膜或印刷玻璃实现。因此BIPV模块有广泛的色彩选择。
• 不可见电池：尽管光伏面板的外观与许多现代建筑的设计很协调，但并非总是如此。好消息是BIPV电池不一定可见。要隐藏它们，只需使用带有涂层的半透明玻璃面板。

无论模块的具体形状和颜色如何，BIPV面板无疑提升了建筑外观。尤其是因为它们为整体设计增添了环保和创新元素。

结论

如上所述，建筑从BIPV面板中受益于多种原因。一方面，由于其多功能性——包括发电、遮阳、自然采光、保温和隔音功能——在一定程度上提高了建筑的能源独立性。另一方面，由于其“绿色”外观和设计师可创造性整合到建筑围护结构中的多种可能性。