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銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池(GIGS )在光伏建筑一體化(BIPV)的應(yīng)用

來(lái)源:09年會(huì)論文集  作者: 黎威林  日期:2009-4-22
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摘要:本文介紹了光伏建筑一體化(BIPV)最新的發(fā)展和未來(lái)的前景,重點(diǎn)介紹銅錮稼硒太陽(yáng)能電池的最新發(fā)展?fàn)顩r。
關(guān)鍵詞:光伏建筑一體化Binding Integrated Photovoltaica ( BIPV) ;光電幕墻photoelectrieity curtain wall;晶體硅電池crystal silicon cell;非晶硅電池amorphous silicon cell

  第二十四條國(guó)家財(cái)政設(shè)立可再生能源發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資金,用于支持以下活動(dòng):對(duì)可再生能源開(kāi)發(fā)利用的科學(xué)技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)制定和示范工程。

  可見(jiàn),要大力發(fā)展太陽(yáng)能發(fā)電,必須尋找能廣泛利用太陽(yáng)能發(fā)電的媒體。幕墻作為建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu),遍布于各大中小城市的公共建筑民用建筑,只要地區(qū)合適、朝向合適,便可以考慮采用太陽(yáng)能光電幕墻。

  香港灣仔政府大樓光電幕墻—為節(jié)能環(huán)保建筑樹(shù)立了良好的榜樣
  日本SANYO太陽(yáng)光電公司總部—運(yùn)用簡(jiǎn)單的建筑意向設(shè)計(jì),以圣經(jīng)上的“諾亞方舟”神話,完美的表達(dá)太陽(yáng)光電于能源耗竭危機(jī)中所扮演的任務(wù)及角色

  日本京都Kyocera總公司—發(fā)電功率22flkW,設(shè)置于辦公大樓屋頂與朝南墻面,22個(gè)10kW市電并聯(lián)Tj逆變器大遮陽(yáng)百葉—未來(lái)BIPV的雛形
  近幾年開(kāi)始流行的電動(dòng)遮陽(yáng)百葉,主要分室外用和室內(nèi)用,對(duì)于太陽(yáng)能應(yīng)用來(lái)說(shuō)主要是室外電動(dòng)遮陽(yáng)百葉,電動(dòng)遮陽(yáng)百葉與太陽(yáng)能電池板結(jié)合有以下好處:

   (1)遮陽(yáng)百葉能根據(jù)太陽(yáng)高度角進(jìn)行調(diào)節(jié),從而獲得最大的太陽(yáng)輻射量。

   (2)遮陽(yáng)百葉本身均為不透明材料,太陽(yáng)能電池板能和遮陽(yáng)百葉在外觀上很好的融合。

   (3》未來(lái)的建筑外墻機(jī)械化的程度將越來(lái)越高,屆時(shí)BIPV的應(yīng)用將更加的廣泛和合理。

  以下是一些遮陽(yáng)百葉工程的介紹:

  臺(tái)南縣政府12kWp并聯(lián)型BIPV發(fā)電系統(tǒng)
  臺(tái)北市富邦福安紀(jì)念館19. 8kW PBLPV系統(tǒng)

  香港灣仔政府大樓BIPV系統(tǒng)
  簡(jiǎn)單介紹一下目前國(guó)際最新的BIPV情況:

  (1)在日本東京西北約90公里的小城大田,由于這里的日照十分充足,太陽(yáng)能被大力推廣,成了小城主要的能源來(lái)源。

  在大田,有超過(guò)550戶(hù)居民的房頂上,立著巨大的太陽(yáng)能電池板。大田是日本日照最充足的地點(diǎn)之一,那里相當(dāng)一部分社區(qū)用電都由太陽(yáng)能發(fā)電裝置提供。居民們的所有家用電器都由太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)。而且居民們還可以將沒(méi)有用完的多余電量賣(mài)給當(dāng)?shù)仉姀S。

  太陽(yáng)能推廣計(jì)劃是日本政府近來(lái)大力推廣的能源項(xiàng)目。一個(gè)普通家庭安裝太陽(yáng)能板至少得花費(fèi)兩萬(wàn)美元,為了鼓勵(lì)居民使用太陽(yáng)能,日本政府將給每戶(hù)家庭補(bǔ)助10%的安裝成本。

  (2)歐盟可再生能源白皮書(shū)和“起飛運(yùn)動(dòng)”是歐洲太陽(yáng)光發(fā)電的里程碑;德國(guó)政府的‘十萬(wàn)個(gè)光伏屋頂計(jì)劃”和德國(guó)新的“可再生能源法”保證私人的太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)用不完的電,可以上電力網(wǎng)賣(mài)給國(guó)家電力公司;美國(guó)政府的“克林頓總統(tǒng)百萬(wàn)太陽(yáng)光發(fā)電屋頂計(jì)劃”即在2001年前將要為100萬(wàn)個(gè)美國(guó)家庭的每一戶(hù)安裝3~5KW太陽(yáng)光發(fā)電屋頂;日本政府在“陽(yáng)光規(guī)劃”執(zhí)行后,2000年又推出《新陽(yáng)光規(guī)劃》,對(duì)光伏屋頂系統(tǒng)實(shí)行強(qiáng)有力的補(bǔ)貼政策,使居民光伏屋頂系統(tǒng)最近5年平均年增產(chǎn)率為96.7%,成為目前世界光伏發(fā)電的最大市場(chǎng)。

  有人作過(guò)樂(lè)觀估計(jì),在今后太陽(yáng)能發(fā)電隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)將更加迅猛的發(fā)展,到2010年發(fā)電量將達(dá)到4. 6GWp,累計(jì)容量將達(dá)到20GWp。到21世紀(jì)中葉,陽(yáng)光發(fā)電量將占世界總發(fā)電量的15%0-20%,超過(guò)核能,成為人類(lèi)的基本能源之一。

  5.銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池(GIGS )在BIPV中的優(yōu)勢(shì)

  (1)銅OWN(GIGS)電池具有高效,低成本,性能定,可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的
特點(diǎn),所以是BLPV的最理想的材料。

  此種電池模塊具有如下特點(diǎn):

  A.轉(zhuǎn)化率高:可以和傳統(tǒng)的單晶硅媲美,小面積可達(dá)19.9%(美國(guó)再生能源實(shí)驗(yàn)
室),大面積可達(dá)11 .2%/3850m2。并且有進(jìn)一步提高的潛力,理論數(shù)據(jù)達(dá)15~20%。

  B甲性能穩(wěn)定,無(wú)污染。

  C.抗輻射能力強(qiáng),在美國(guó)Lips衛(wèi)星上運(yùn)行一年,性能穩(wěn)定。

  D.制造成本低,美國(guó)僅為1.8$/Wp,和傳統(tǒng)單晶硅、多晶硅電池的最低生產(chǎn)成本2.4-3美元/w相比優(yōu)勢(shì)明顯。   E.使用壽命長(zhǎng),保證20年。

  F.由于GIGS薄膜是柔性薄膜,所以用在曲面造型要求的幕墻上變?yōu)榱丝赡,突破了以往各種太陽(yáng)能電池平板的限制,使BIYV更廣泛自由的發(fā)展。

  6.結(jié)論

  綜上所述,可見(jiàn)太陽(yáng)能電池的發(fā)展速度將不斷加快,因?yàn)槿祟?lèi)也清楚認(rèn)識(shí)到一切的不可再生資源將很快消耗殆盡,銅錮稼硒太陽(yáng)能電池(CIGS)的成熟將會(huì)使太陽(yáng)能電池的發(fā)展邁進(jìn)新的一頁(yè),同樣光伏建筑一體化(BIPV)的發(fā)展也將隨著電池的發(fā)展日新月異,在今后10年內(nèi),“節(jié)能、可再生”將被提升到前所未有的高度,屆時(shí),隨著成本進(jìn)一步下降,BIPV的廣泛普及也將到來(lái)。尤其對(duì)于幕墻行業(yè)來(lái)說(shuō),現(xiàn)在正是發(fā)展BIPV的最佳時(shí)機(jī)。

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