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銅銦鎵硒太陽能電池(GIGS )在光伏建筑一體化(BIPV)的應用

來源:09年會論文集  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)最新的發展和未來的前景,重點介紹銅錮稼硒太陽能電池的最新發展狀況。
關鍵詞: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

  第二十四條國家財政設立可再生能源發展專項資金,用于支持以下活動:對可再生能源開發利用的科學技術研究、標準制定和示范工程。

  可見,要大力發展太陽能發電,必須尋找能廣泛利用太陽能發電的媒體。幕墻作為建筑物外圍護結構,遍布于各大中小城市的公共建筑民用建筑,只要地區合適、朝向合適,便可以考慮采用太陽能光電幕墻

  香港灣仔政府大樓光電幕墻—為節能環保建筑樹立了良好的榜樣
  日本SANYO太陽光電公司總部—運用簡單的建筑意向設計,以圣經上的“諾亞方舟”神話,完美的表達太陽光電于能源耗竭危機中所扮演的任務及角色

  日本京都Kyocera總公司—發電功率22flkW,設置于辦公大樓屋頂與朝南墻面,22個10kW市電并聯Tj逆變器大遮陽百葉—未來BIPV的雛形
  近幾年開始流行的電動遮陽百葉,主要分室外用和室內用,對于太陽能應用來說主要是室外電動遮陽百葉,電動遮陽百葉與太陽能電池板結合有以下好處:

   (1)遮陽百葉能根據太陽高度角進行調節,從而獲得最大的太陽輻射量。

   (2)遮陽百葉本身均為不透明材料,太陽能電池板能和遮陽百葉在外觀上很好的融合。

   (3》未來的建筑外墻機械化的程度將越來越高,屆時BIPV的應用將更加的廣泛和合理。

  以下是一些遮陽百葉工程的介紹:

  臺南縣政府12kWp并聯型BIPV發電系統
  臺北市富邦福安紀念館19. 8kW PBLPV系統

  香港灣仔政府大樓BIPV系統
  簡單介紹一下目前國際最新的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,太陽能被大力推廣,成了小城主要的能源來源。

  在大田,有超過550戶居民的房頂上,立著巨大的太陽能電池板。大田是日本日照最充足的地點之一,那里相當一部分社區用電都由太陽能發電裝置提供。居民們的所有家用電器都由太陽能驅動。而且居民們還可以將沒有用完的多余電量賣給當地電廠。

  太陽能推廣計劃是日本政府近來大力推廣的能源項目。一個普通家庭安裝太陽能板至少得花費兩萬美元,為了鼓勵居民使用太陽能,日本政府將給每戶家庭補助10%的安裝成本。

  (2)歐盟可再生能源白皮書和“起飛運動”是歐洲太陽光發電的里程碑;德國政府的‘十萬個光伏屋頂計劃”和德國新的“可再生能源法”保證私人的太陽光發電系統用不完的電,可以上電力網賣給國家電力公司;美國政府的“克林頓總統百萬太陽光發電屋頂計劃”即在2001年前將要為100萬個美國家庭的每一戶安裝3~5KW太陽光發電屋頂;日本政府在“陽光規劃”執行后,2000年又推出《新陽光規劃》,對光伏屋頂系統實行強有力的補貼政策,使居民光伏屋頂系統最近5年平均年增產率為96.7%,成為目前世界光伏發電的最大市場。

  有人作過樂觀估計,在今后太陽能發電隨著技術的不斷改進將更加迅猛的發展,到2010年發電量將達到4. 6GWp,累計容量將達到20GWp。到21世紀中葉,陽光發電量將占世界總發電量的15%0-20%,超過核能,成為人類的基本能源之一。

  5.銅銦鎵硒太陽能電池(GIGS )在BIPV中的優勢

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

  此種電池模塊具有如下特點:

  A.轉化率高:可以和傳統的單晶硅媲美,小面積可達19.9%(美國再生能源實驗
室),大面積可達11 .2%/3850m2。并且有進一步提高的潛力,理論數據達15~20%。

  B甲性能穩定,無污染。

  C.抗輻射能力強,在美國Lips衛星上運行一年,性能穩定。

  D.制造成本低,美國僅為1.8$/Wp,和傳統單晶硅、多晶硅電池的最低生產成本2.4-3美元/w相比優勢明顯。   E.使用壽命長,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為了可能,突破了以往各種太陽能電池平板的限制,使BIYV更廣泛自由的發展。

  6.結論

  綜上所述,可見太陽能電池的發展速度將不斷加快,因為人類也清楚認識到一切的不可再生資源將很快消耗殆盡,銅錮稼硒太陽能電池(CIGS)的成熟將會使太陽能電池的發展邁進新的一頁,同樣光伏建筑一體化(BIPV)的發展也將隨著電池的發展日新月異,在今后10年內,“節能、可再生”將被提升到前所未有的高度,屆時,隨著成本進一步下降,BIPV的廣泛普及也將到來。尤其對于幕墻行業來說,現在正是發展BIPV的最佳時機。

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