太阳能光伏建筑一体化≠太阳能光伏+建筑。

　　所谓太阳能光伏建筑一体化不是简单的“相加”，而是根据节能、环保、安全、美观和经济实用的总体要求，将太阳能光伏发电作为建筑的一种体系进入建筑领域，纳入建设工程基本建设程序，同步设计、同步施工、同步验收，与建设工程同时投入使用，同步后期管理，使其成为建筑有机组成部分的一种理念、一种设计、一种工程的总称。

　　光伏建筑一体化分类

 　光伏系统与建筑结合的一种类型是构件型太阳能系统。将封装好的太阳能组件阵列依附在建筑物上面，即建筑物作为光伏阵列的支撑物。例如将太阳能组件阵列建在既有建筑物屋顶上面，充分利用现存建筑物的空闲屋顶空间，为建筑物提供电力。与建筑构件组合在一起或独立成为建筑构件的光伏构件，如以标准普通光伏组件或根据建筑要求定制的光伏组件构成雨篷构件、遮阳构件、栏板构件等。

　　光伏系统与建筑结合的另一种类型是光伏建筑一体化，即将光伏系统设置在建筑物的屋顶。整个光伏建筑物系统中，光伏屋顶发电量约占75％，因为屋顶有更多的受光面积，同时也便于安装。另外，现代高层建筑几乎都是被玻璃幕墙或者铝塑幕墙所包裹，因此除了将光伏系统架设在屋顶外，也可以用太阳能幕墙代替原来的幕墙。这样既可以做建材，又可以发电，进一步降低了光伏发电的成本。可以直接用电池组件做建筑材料，如将单晶硅、多晶硅封装到瓦状的电池板中，用来做光伏瓦，将薄膜电池与卷材复合为光伏卷材，可以实现光伏和建筑更深层次的结合。光伏发电无噪声，不需要燃料，没有废弃物排放，与建筑物结合不会给居民带来任何不便，人们比较容易接受。另外，光伏与建筑相结合可以实现发出的电力就地上网，不用额外架设输电线路，可减少输电线路的投资和损失，替代部分建筑材料。

    光伏建筑一体化的优势

　　光伏建筑一体化使建材成本的一部分变成了光伏电池的组成部分，节省了光伏电池的生产成本。如传统玻璃幕墙作为光伏电池的构成部分，节省了再购买光伏电池封装材料的成本。

　　有效地利用阳光照射的空间。阳光好的地区每天都有大量的太阳辐射照到建筑物的外表面上，把建筑物的外表面做成可以用来发电的表面材料，高效地利用了太阳辐射。发展光伏建筑一体化，无需额外占地或加建其他设施，节省了土地资源，这对人口密集、土地昂贵的城市尤为重要。

　　光伏建筑一体化发电可供本建筑物使用，实现原地发电、原地使用，既节约电站送电网的投资，又可减少输电、分电损耗，还可通过并网将多余的电力输送给公共电网，缓解周边用电需求；若阴雨天发电不足时，可从公共电网取电，弥补用电需要。

　　在夏季用电高峰时，光伏建筑物系统(BIPV)吸收夏季强烈的太阳辐射并转换成制冷设备所需要的电能，从而舒缓电力需求高峰时期的供需矛盾，具有极大的社会效益。

　　人类居住的建筑物都可以结合光伏建筑材料，而建筑物作为人类生活的必需物，若BIPV系统成本足够低、技术足够成熟，则光伏发电会迎来巨大的市场需求，从而得到空前的发展。

    光伏建筑一体化的不足

　　一是对光伏材料强度和韧性的要求。建筑物作为遮挡物，要经受日晒雨淋，光伏材料在屋顶和墙体表面同样需要满足一定强度的要求。此外，建筑物一般使用寿命几十年甚至上百年，而目前光伏材料寿命最长20~30年，故提高光伏材料的使用寿命也是迫切的一个要求。

　　二是外观问题。当太阳能电池作为幕墙或者天窗时，应考虑到美观及电池板的反光造成光污染现象，需要对太阳电池的颜色和反光性提出要求。另外，当太阳电池作为天窗或者窗户时，会将阳光挡住从而影响室内的亮度，因此对太阳电池的封装材料的透光性有所要求。

三是建后维护问题。由于光伏材料处于建筑物的外表面，长期暴露在空气中，久了必然会堆积灰尘，阻挡阳光的射入，从而影响光电转换的效率。故对光伏材料的建后维护频率有一定的要求。

 光伏建筑一体化的前景

　 在能源和环保压力的促进下，太阳能光伏技术已逐步成为国际社会走向可持续发展道路的首选技术之一。对几千瓦以下的小型发电系统，采用太阳能光伏发电是最为理想的。而BIPV的并网发电已成为近年来光伏应用的主要方向和热点。联合国能源机构最近发布的调查报告显示，光伏建筑一体化（BIPV）将成为21世纪的市场热点，太阳能建筑业将是21世纪最重要的新兴产业之一。

　　目前光伏电池发展的瓶颈仍然是生产成本高、转换效率低，加上此行业法规政策等仍不完善，BIPV系统在短期内还难以大规模普及。但薄膜技术的进步使太阳电池所需的半导体原料用量大大减少，降低了生产成本；薄膜的发展也使太阳电池更容易与建筑材料集成。随着研究的深入，太阳能薄膜电池的转换效率也进一步提高，目前商用太阳能薄膜电池转换效率已接近10%。当光伏发电成本降低，转换效率上去之后，BIPV市场一定会被大力开拓。

  光伏建筑一体化组件设计要求

　 在BIPV系统中不能将普通的光伏组件拿来就用，因为BIPV组件不仅要满足光伏组件要求，还要满足建筑的要求，因此在选择组件结构上和制作材料上要作特别的设计，只有满足建筑要求的光伏组件才能称为BIPV组件。

　　(1)安全性设计要求

　　BIPV组件的安全性主要表现在两方面：一是结构设计、选用的材料和封装是否符合使用要求；二是电池本身的特性体现出的安全问题。薄膜太阳能电池本身的特性不存在安全问题，而对晶体硅组件来说，由于晶体硅本身呈小块状单体，存在局部热斑效应。当某晶体硅单体被长时间严重遮挡后，这块晶体硅单体就会变成负载被加热，到一定程度后就有可能过热，存在爆炸可能。因此对晶体硅组件的设计来说，要特别注意这一点，对可能存在的遮挡尽量避免或采取清除措施。

　　（2)可靠性设计要求

　　组件的气密性和水密性问题与封装材料和工艺有关，也与设计结构有关。对薄膜太阳能电池来说，由于边缘膜层的存在会使气密性、水密性程度降低。因此必须将边缘膜层去掉到足以满足要求的宽度，严防由于气密性或水密性的缺陷导致脱层、脱膜现象发生。特别是大尺寸组件需要薄膜电池进行拼接时，必须将拼接缝隙处进行密封处理，需要将薄膜电池尺寸设计小于内外层封装玻璃尺寸，在四周留有一定间隙，以供封装后在间隙处填充耐候密封胶，满足组件的气密性、水密性要求。

　　(3)产业化设计要求

　　产业化设计就是要求技术的简单化和大众化，尤其是组件零部件的标准化、通用化、模块化设计特别重要，目前就是这点阻碍了行业发展。由于产品规格的不统一、产品零部件的不通用，造成设计中无据可依、各自为政、资源浪费。要使设计满足产业化的要求，要充分利用现有建筑领域的各项成熟技术和设备，同时要遵循以下几点：①化大为小。将大组件分割成小部分组装，这样小组件就可根据需要拼接出很多规格的大组件，当小组件变成标准件后就可容易实现多种规格要求；②快速拼接。要将标准化的部件设计成具有可快速插接组装的部件，这样可实现流水线生产、提高生产效率、降低制造成本、实现产业化生产和商业化应用。

　　(4)未来组件设计要求

　　未来组件设计也要符合建筑的发展方向，即工厂化生产模式，减少现场制作安装工序和时间。未来组件要向模块化、单元化、超级组件、无线检测技术、远程监控技术发展。

　　(5)典型的BIPV组件设计

光伏薄膜电池与建筑材料复合，如百叶式非晶硅太阳能光伏夹层玻璃、百叶式非晶硅太阳能光伏中空玻璃，不改变原有中空玻璃的尺寸和隔热、隔音功能，同时又遮阳，外边看不到里面，又不影响从内看外的视觉。光伏卷材不改变屋面的施工方式，不影响屋面的防水功能。