太阳能光伏发电与建筑一体化毕业论文

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太阳能光伏与建筑一体化技术探讨

太阳能光伏与建筑一体化技术探讨

太阳能光伏与建筑一体化技术探讨太阳能光伏发电技术在建筑领域的应用已经越来越普及。

建筑物是耗能最大的领域之一,能源紧缺和环境保护问题已经被广泛关注。

通过利用太阳能光伏发电技术,可以减少对传统能源的依赖,提高建筑能源利用效率,实现可持续发展,保护环境。

太阳能光伏和建筑一体化技术是当前热门的研究方向。

该技术是将光伏电池板集成到建筑外墙、屋顶或外遮阳帘等建筑元素中,以取代传统建筑材料,即“建筑材料化为发电元素”。

这样的设计不仅可以实现建筑能量自给自足,还可以增强建筑的空间美感,提高建筑的绿色环保指数。

因此,研究太阳能光伏与建筑一体化技术对于推动建筑可持续发展和智能化进程具有重要的意义。

首先,太阳能光伏和建筑一体化技术的应用可以改变现有建筑材料的特性。

传统建筑材料一般是单一功能,只能承担一个具体的作用。

而利用光伏电池板替代传统建筑材料,不仅能够发电,还可以保持材料的承载、隔热、保温等功能。

这样可以减少建筑的材料使用量,降低建筑的造价,并提高建筑的环保性能。

其次,太阳能光伏和建筑一体化技术的应用可以提高建筑的能源利用效率。

电池板的发电效率随着技术的发展已经得到了大幅度提高,甚至已经比许多传统的发电系统更加高效。

通过将电池板集成到建筑元素中,可以将光能转化为电能,实现建筑能量的自给自足。

在光照条件良好的情况下,还可以将多余发电的电能卖回电网获得利润。

这可以有效地降低建筑能耗,达到能源的可持续利用。

再次,太阳能光伏和建筑一体化技术的应用可以提高建筑的绿色环保指数。

光伏电池板一般由矽或其他可再生能源材料制造,无污染、无噪音。

并且,在光伏电池板的生产过程中不会产生CO2等温室气体。

这与传统的火力发电方式相比,光伏发电的环保性能更高。

而且,光伏电池板的维护成本低,使用寿命长,具有长期的经济和环境效益。

最后,太阳能光伏和建筑一体化技术的应用还可以提高建筑美学效果。

光伏电池板的颜色和外形可以根据设计需求进行个性化定制,使其自然地融入到建筑环境中。

太阳能光伏发电与建筑一体化毕业论文

太阳能光伏发电与建筑一体化毕业论文

太阳能光伏发电与建筑一体化毕业论文一、光伏产业光伏产业是一种环保型能源产业。

就是利用太阳电池,不需要复杂的中间环节,就可以直接把光能转换为电能,将太阳赋予的能量送到每一个地方。

与其他常规能源相比,太阳能光伏发电具有明显的优越性:一是高度的清洁性,发电过程中无污染、无噪音、无损耗,对保护环境极其有利;二是绝对的安全性,太阳光一照射太阳电池就能发电,对人、动植物无任何伤害;三是普遍的实用性,凡是能安装太阳电池的地方就能实现“到处阳光到处电”的目标,可广泛用于通信、交通、海事、军事等各个领域,上至航天器,下至家用电器,大到兆瓦级电站,小到玩具,都能运用光伏太阳能;四是资源的充足性,太阳的能量几乎是取之不尽的.太阳能光伏建筑发电是新世纪的一种最重要的可再生能源,同时又是高科技在建筑中的应用。

人人都应该了解它,熟悉它和利用它。

从整体开看,我们要研究光伏太阳能,是因为太阳能是地球上对环境起保护作用的最重要能源,是“取之不尽,用之不竭”的可再生能源,同时又是唯一满足宇宙空间中卫星和航空器所需要的能源。

随着能源要求量的不断增加,原有的传统能源(如煤,石油,天然气等矿物化学燃料)不但对环境已产生极其严重的污染,而且在不久的将来就会耗尽。

所以我们必须研究和发可再生能源,尤其是研究和发展太阳能。

二、太阳能技术的类型。

从应用类型看,太阳能技术可分为太阳能发电、太阳能热利用技术和太阳能空调技术三种类型:一是太阳能发电。

包括太阳能光伏发电和太阳能热发电。

太阳能光伏发电技术成熟,不论是离网光伏发电系统还是并网光伏发电系统都有较大规模的应用和实践。

太阳能热发电技术目前尚处于商业化前夕,世界现有的太阳能热发电系统大致有三类:槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统。

预计2020年前后,太阳能热发电将在发达国家实现商业化,并逐步向发展中国家扩展。

二是太阳能热利用技术。

在欧洲、澳大利亚等国家的太阳热水系统主要是作为辅助热源与常规能源系统联合运行在供应生活和洗浴热水的同时,还为建筑供暖。

毕业设计论文:太阳能并网光伏发电系统

毕业设计论文:太阳能并网光伏发电系统

南昌航空大学题目太阳能并网光伏发电系统专业光伏材料及应用学生姓名准考证号指导教师光伏发电并网控制技术设计摘要随着化石能源消耗的不断增长,世界性的能源危机和环境问题已经日益突出。

在绿色可再生能源中,太阳能凭借其存储量无限、清洁安全以及易于获取等独特优点而受到了世界各国科研领域的普遍关注,太阳能光伏发电技术的应用更是普遍关注的焦点。

所以,迫切需要对新的能源进行开发和研究。

而太阳能的利用近年来已经逐渐成为新能源领域中开发利用水平高,应用较广泛的能源,尤其在远离电网的偏远地区应用更为广泛。

本文主要对光伏并网发电系统作了分析和研究。

论文首先介绍了太阳能发电的意义以及光伏并网发电在国内外的应用现状。

其次,对太阳能发电系统的特性和基本原理分别做了具体分析,并对系统各组成部分的功能进行了详细的介绍。

接着,对光伏并网中最重要部分——逆变器进行研究。

再次,提出光伏并网发电系统的设计方案。

最后,对光伏并网发电系统的硬件进行设计。

并网光伏发电充分发挥了新能源的优势,可以缓解能源紧张问题,是太阳能规模化发展的必然方向。

我国政府高度重视光伏并网发电,并逐步推广"屋顶计划",太阳能并网发电正在由补充能源向新能源方向迈进。

关键词:能源;太阳能;光伏并网;逆变器目录第一章太阳能光伏产业绪论 (1)1.1 光伏发电的意义 (1)1.2 光伏并网发电 (1)第二章太阳能光伏发电系统 (5)2.1 太阳能光伏发电简介 (5)2.2 太阳能光伏发电系统的类别 (5)2.3 太阳能光伏发电系统的发电方式 (6)2.4 影响太阳能光伏发电的主要因素 (7)第三章并网太阳能光伏发电系统组成 (10)3.1 并网光伏系统的组成和原理 (10)3.2 光伏电池的分类及主要参数 (11)3.3 光伏控制器性能及技术参数 (13)3.4 光伏逆变器性能及技术参数 (15)第四章发展与展望.............................................................................................. 错误!未定义书签。

太阳能光伏技术的建筑一体化设计

太阳能光伏技术的建筑一体化设计

太阳能光伏技术的建筑一体化设计第一章:引言随着全球对可再生能源需求的不断增长,太阳能光伏技术作为一种环境友好的能源解决方案得到了广泛的关注和应用。

与传统的太阳能发电系统相比,太阳能光伏技术的建筑一体化设计将太阳能电池板融入到建筑中,不仅能够为建筑提供清洁的能源,还能够为建筑带来更多的功能和价值。

本文将探讨太阳能光伏技术的建筑一体化设计在建筑行业中的应用和发展前景。

第二章:太阳能光伏技术的建筑一体化设计概述太阳能光伏技术的建筑一体化设计是将太阳能光伏系统与建筑的设计和施工过程相结合,将太阳能电池板融入到建筑中的过程。

这种设计理念使得建筑本身具备了太阳能发电的能力,大大提高了太阳能的利用效率。

太阳能光伏技术的建筑一体化设计可以在不影响建筑美观和功能的前提下,为建筑提供清洁能源,并减少对传统能源的依赖。

第三章:太阳能光伏技术的建筑一体化设计应用案例根据不同的建筑类型和需求,太阳能光伏技术的建筑一体化设计可以有多种不同的应用方式。

以下是一些典型的应用案例:1. 太阳能光伏建筑立面设计:通过在建筑外墙上安装太阳能电池板,将太阳能利用最大化,同时也起到了保护建筑内部温度的作用。

这种设计在城市热岛效应的缓解和建筑节能方面有着重要的作用。

2. 太阳能光伏屋顶设计:利用建筑的屋顶进行太阳能光伏板的布置和安装,可以为建筑提供清洁能源,并实现建筑自给自足。

这种设计在住宅小区和商业建筑中广泛应用。

3. 太阳能光伏整体建筑设计:通过将太阳能电池板融入到建筑的整体设计中,使建筑本身成为一个能源发生器。

这种设计不仅能够满足建筑的能源需求,还能够将多余的能源输出到电网上,实现能源的共享和回收利用。

第四章:太阳能光伏技术的建筑一体化设计优势太阳能光伏技术的建筑一体化设计具有许多优势,包括但不限于以下几点:1. 环保节能:太阳能是一种清洁、可再生的能源,通过将太阳能光伏系统与建筑一体化设计相结合,可以为建筑提供大部分甚至全部的能源需求,减少对传统能源的依赖,降低能源消耗和碳排放。

光伏建筑一体化范文

光伏建筑一体化范文

光伏一体化应用优势明显光伏建筑一体化是薄膜太阳能电池的一个重要应用,它是结合太阳能电池发电和建筑物外墙的功能,将太阳能电池组件装置在建筑物上,使它起到既可以发电又可以代替建筑材料的双重用途。

在土地价格昂贵的地区,光伏建筑一体化是解决土地成本过高和整合发电运送的最佳方案。

建筑业已开始使用薄膜太阳能电池,因为它既能发电,又可降低二氧化碳的排放量,这是未来一个新的趋势。

在这方面,薄膜太阳能电池具有无限的潜力。

依安装位置的不同,光伏建筑一体化有很多种类型,如与屋顶结合、与外墙结合、与遮阳装置结合、做玻璃幕墙用等。

光伏建筑一体化具有如下优点:1.节省太阳能电池支撑结构,并可替代屋顶、墙面、窗户等建材;2.节省太阳能电池安装成本;3.有效利用建筑物的表面积,不需另外占用土地;4.可以遮阳,降低建筑物外表温度;5.增加建筑物美观;6.将太阳能和建筑物结合,使建筑物能有自己的电源供应。

随着技术的进步,薄膜太阳能电池产品的转换效率将可达到10%以上,加上原来就具有低成本、可大规模量产的优点,组件的售价可以降到1美元/瓦以下,发电成本也就可以降到8美分/千瓦时以下,和现有传统电力相比是具有竞争力的。

光伏建筑一体化将建筑和薄膜太阳能电池结合在一起,部分建筑材料由薄膜太阳能电池取代,使得建筑物能有自己的电源供应,减少二氧化碳的排放,具有重要的环保意义。

因此,在电力供应市场和光伏建筑一体化方面,薄膜太阳能电池将都占有举足轻重的地位。

薄膜太阳能电池与光伏一体化优势明显晶体硅太阳能电池仍占有大部分的市场,但其成本下降的空间有限,而薄膜太阳能电池不仅成本下降的空间较大,转换效率也在迅速提升,在电力供应市场和光伏建筑一体化方面,薄膜太阳能电池都占有举足轻重的地位。

由于薄膜太阳能电池的厚度只有数个微米,比一般纸张还要薄,所以原材料的消耗比晶体硅要少得多。

它镀膜时的温度只有200摄氏度~300摄氏度,生产时所消耗的电能回收期较短。

薄膜太阳能电池对弱光较为敏感,在同样条件下,高温时的效益也比晶体硅好。

谈光伏建筑一体化技术应用-光伏技术论文-工业论文

谈光伏建筑一体化技术应用-光伏技术论文-工业论文

谈光伏建筑一体化技术应用-光伏技术论文-工业论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——由于化石能源的大量消耗,导致一系列困扰人类的社会问题,譬如:能源危机、环境污染、温室效应等。

人们迫切需要寻找一种对环境没有污染的可再生能源提供人们所需的能源,以替代传统的化石能源。

由于太阳能具有取之不尽、用之不竭的优点,且使用过程中不会给环境带来污染,得到了人们的青睐。

以一年为单位计算,太阳辐射到地表的太阳能约相当于燃烧130万亿t标煤所释放的能量,因而太阳能是当今最引人关注的可再生能源。

在这些背景下,光伏建筑一体化(BuildingIntegratedPhotovoltaic,简称BIPV)应运而生。

BIPV的概念最早由70年代末的美国学者提出。

由于BIPV具有绿色环保、不占额外的空间、美观等诸多优点,各国学者均开展BIPV技术的研究,BIPV从最初的建筑物上简单堆砌光伏阵列的形式,发展为光伏系统与建筑物融为一体的设计。

光伏建筑一体化基本概念BIPV是将原有建筑楼宇和太阳能发电装置组合在一起,在承担传统建筑的功能的同时进行光伏发电,为负载提供一部分电能。

另外,对于拥挤的大城市,将光伏发电技术与房屋建筑结合在一起,可节省较多的空间,同时实现了光伏发电。

因此光伏建筑一体化在城市中使用,有重要的使用价值和意义。

光伏建筑一体化分类从光伏发电技术与建筑物结合的型式来看,光伏建筑一体化可分为两种型式:(1)光伏发电设备是建筑物的附加系统的型式。

该型式通常以现有的建筑物作为基础,在建筑物表面上增加光伏发电设备。

在光伏建筑一体化技术的早期阶段,该型式比较常见。

这种型式的光伏建筑一体化优点是改造容易、且投资较小、施工方便;然而,其缺点也很明显,通常改造后建筑物的外貌与建筑设计风格不协调,视觉不美观,很难达到理想的效果。

(2)光伏发电设备与建筑物相集成的型式。

这种型式的光伏组件通常作为建筑物的一部分,在工程的整个设计过程中,光伏组件与建筑物同时考虑,施工和安装也同时进行,实现光伏发电设备与建筑完美结合。

太阳能与建筑一体化论文

太阳能与建筑一体化论文

浅谈太阳能与建筑一体化【摘要】实现太阳能与建筑的一体化,使建筑能够充分利用太阳能以节约传统能源,保护生态环境,同时美化建筑造型,是未来太阳能利用技术发展的重要方向。

本文对我国目前太阳能与建筑一体化存在的问题和对策做了粗浅的阐述。

【关键词】太阳能;建筑;一体化1 引言城市和建筑必将是朝着绿色生态方向发展,这一点已经在各个国家对绿色建筑的日益重视中得到体现。

太阳能是可再生绿色能源,将太阳能系统做为建筑的一部分来集热或发电,同时美化建筑造型,实现太阳能与建筑的有机一体化,使建筑能够充分利用太阳能以节约传统能源,保护生态环境,是未来太阳能技术应用发展的重要方向。

建筑能耗占全社会总能耗的比重比较大,热水、空调和采暖能耗占建筑能耗的65%左右,如果能综合利用太阳能,全面实现太阳能与建筑一体化及太阳能光热、光电综合应用一体化,对我国节能环保事业的发展和生态环境的改善起到巨大的作用。

但是,我国太阳能利用在建筑行业中的应用尚处于起步阶段,太阳能系统与建筑的有机融合还需要走很长的路。

2 国内外建筑太阳能利用现状2.1 国外建筑太阳利用现状国外对建筑太阳能应用系统的研究已有较长的时间,特别是欧美等一些发达国家,出台了一系列鼓励新能源利用的法律文件,在太阳能利用研究方面投入大量经费,在经济上也采取减税优惠等有效措施,使欧美等发达国家太阳能利用建筑的发展极为迅速,无论是对太阳能利用建筑的研究、设计一体化,还是材料、房屋部件结构的产品开发、应用,以及真正形成商业运作的房地产开发,均处于世界领先的地位。

美国国家可再生能源实验室展示中心极富韵律的trombe墙为展览厅提供了被动式采暖和自然采光,同时也塑造了极富个性的立面效果。

以色列某建筑在叠错的屋顶阳台尽端安放的太阳能集热器,与建筑巧妙结合,使其更为生动活泼。

丹麦南部的某展览会议中心运用了这个国家最大规模的pv光电板阵列,这些半透明的光电板与中庭屋顶玻璃相结合,既作为发电元件,又可起到遮阳构件的作用,避免阳光曝晒引起的过热。

光伏建筑一体化范文

光伏建筑一体化范文

光伏建筑一体化范文光伏建筑一体化是指将光伏发电技术和建筑设计相结合,将太阳能光伏电池板直接安装在建筑物的外墙、屋顶、阳台、遮阳蓬等位置,通过吸收太阳能转换为电能,实现建筑物自给自足的电力供应。

光伏建筑一体化不仅能够满足建筑物自己的用电需求,还能将多余的电力输送到电网上,实现对外供电。

首先,光伏建筑一体化可以有效节约能源。

由于太阳能是一种可再生的能源,通过光伏建筑一体化能够有效地利用太阳能,减少对传统能源的依赖,降低能源消耗。

其次,光伏建筑一体化可以减少对环境的污染。

相比传统的燃煤发电方式,太阳能发电不会产生任何污染物,不会产生废气和废水,对环境的影响非常小。

再次,光伏建筑一体化可以提升建筑物的外观和形象。

传统的太阳能发电系统往往需要额外的安装空间,会影响到建筑物的美观性。

而光伏建筑一体化将太阳能电池板与建筑物完美地结合在一起,不仅不会破坏建筑物的外观,反而可以增加建筑物的现代感和科技感。

最后,光伏建筑一体化可以提供可靠的电力供应。

太阳能光伏发电系统不仅可以给建筑物自己提供电能,还可以将多余的电能卖给电网,实现对外供电。

这不仅可以实现建筑物自给自足,还可以为建筑物的主人带来经济利益。

在实际应用中,光伏建筑一体化已经取得了一些成功的案例。

比如中国上海世博园的中华馆就采用了光伏建筑一体化技术,将太阳能电池板直接安装在建筑物外墙上,实现了建筑物的自给自足。

此外,德国柏林植物园也有一座光伏建筑一体化的设施,该设施将太阳能电池板安装在屋顶上方的遮阳蓬上,不仅为植物园提供了照明和通电设备所需的电力,还为周边社区供电。

然而,目前光伏建筑一体化还存在一些挑战和问题需要解决。

首先,光伏建筑一体化的成本较高,需要投入大量的资金。

其次,光伏建筑一体化需要积极的政策支持,包括太阳能发电补贴和优惠政策等。

最后,光伏建筑一体化的技术仍然需要进一步完善和提升,例如提高光伏电池板的转换效率、降低材料的成本等。

总之,光伏建筑一体化是一种创新的太阳能利用方式,具有广阔的应用前景和巨大的经济和环境效益。

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太阳能光伏发电与建筑一体化毕业论文一、光伏产业光伏产业是一种环保型能源产业。

就是利用太阳电池,不需要复杂的中间环节,就可以直接把光能转换为电能,将太阳赋予的能量送到每一个地方。

与其他常规能源相比,太阳能光伏发电具有明显的优越性:一是高度的清洁性,发电过程中无污染、无噪音、无损耗,对保护环境极其有利;二是绝对的安全性,太阳光一照射太阳电池就能发电,对人、动植物无任何伤害;三是普遍的实用性,凡是能安装太阳电池的地方就能实现“到处阳光到处电”的目标,可广泛用于通信、交通、海事、军事等各个领域,上至航天器,下至家用电器,大到兆瓦级电站,小到玩具,都能运用光伏太阳能;四是资源的充足性,太阳的能量几乎是取之不尽的.太阳能光伏建筑发电是新世纪的一种最重要的可再生能源,同时又是高科技在建筑中的应用。

人人都应该了解它,熟悉它和利用它。

从整体开看,我们要研究光伏太阳能,是因为太阳能是地球上对环境起保护作用的最重要能源,是“取之不尽,用之不竭”的可再生能源,同时又是唯一满足宇宙空间中卫星和航空器所需要的能源。

随着能源要求量的不断增加,原有的传统能源(如煤,石油,天然气等矿物化学燃料)不但对环境已产生极其严重的污染,而且在不久的将来就会耗尽。

所以我们必须研究和发可再生能源,尤其是研究和发展太阳能。

二、太阳能技术的类型。

从应用类型看,太阳能技术可分为太阳能发电、太阳能热利用技术和太阳能空调技术三种类型:一是太阳能发电。

包括太阳能光伏发电和太阳能热发电。

太阳能光伏发电技术成熟,不论是离网光伏发电系统还是并网光伏发电系统都有较大规模的应用和实践。

太阳能热发电技术目前尚处于商业化前夕,世界现有的太阳能热发电系统大致有三类:槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统。

预计2020年前后,太阳能热发电将在发达国家实现商业化,并逐步向发展中国家扩展。

二是太阳能热利用技术。

在欧洲、澳大利亚等国家的太阳热水系统主要是作为辅助热源与常规能源系统联合运行在供应生活和洗浴热水的同时,还为建筑供暖。

在中国、希腊、以色列等国家的太阳能热水系统主要供应生活和洗浴热水。

三是太阳能空调技术。

即直接利用太阳能做为空调主机的动力,从而实现正常制冷制热的空调技术。

目前,大型的溴化锂吸收式制冷机已实现太阳能利用,其它类型制冷机的太阳能利用技术正在开发研究中。

三、光伏发电原理光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。

这种技术的关键元件是太阳能电池。

太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

3.1光吸收和电的产生3.1.1光吸收光投射到光伏材料上存在反射、吸收和透射三种可能。

对于光伏元件来说,光的反射和透射都是损失,关键是要有效的吸收投射光,以产生电能供人们使用。

在忽视反射的情况下,材料对光的吸收量取决于材料的吸收系数和材料厚度。

太阳光在光伏材料中由于被吸收而使光强沿材料厚度方向不断下降。

3.1.2电的产生假定吸收光子使光强的减少量完全用于产生电子-空穴对,那么在薄片材料中电子-空穴对的产生量G可以通过薄片的光强变化来计算。

电能-电功率的产生3.2电流的产生—光生载流子的收集太阳光入射到太阳能电池会产生电子-空穴对,由于光生少数载流子必须在被复合之前就要跨过P-N结才能对外电路做贡献,少数载流子一旦跨过P-N结会被收集。

这时,如果外电路与太阳能电池连接就有电流产生并通过外电路收集到太阳能电池产生的光生电流。

理想太阳能电池的光生电流就是没有外加偏压时的外电路电流。

3.3电压的产生-电功率输出光生载流子本身不能升格为电功率(电能能源),例如检测用的光电二极管可收集到很高的光生电流I,但不能产生任何电功率。

为了产生电功率P,必须同时产生电压V和电流I,这就是电功率P=IV。

太阳能电池吸收了入射的太阳光子后产生了荷电的载流子,在外电路有电流和电压,通过外电路的负载去做功。

3.4光伏材料3.4.1半导体世界上所有的材料物质都可以分为固体、液体和气体,其中固体又可以分为导体和绝缘体。

有一种材料,在低温下是绝缘体,但这种材料加入杂质、得到能量或加热时就变成导体,这种材料叫做半导体。

现在实际使用的太阳能电池都由半导体材料制成。

用于太阳电池的半导体材料有单晶体,多晶体,非晶体三种形式。

1)单晶体整块晶片只有一个晶粒,晶粒的原子有次序的排列着,不存在晶粒边界,单晶体要求严格的精制技术。

2)多晶体多晶体的制备不要求那么严格的精制技术。

一块晶片含有许多晶粒,晶粒之箭存在边界。

由于边界存在很大电阻,晶粒边界会阻止电流流动,或电流流经P-N结时有旁路分流,并在禁带有多余能级把光产生的一些带电粒子复合掉。

3)非晶体原子结构没有长序,材料含有未饱和的或悬浮的键。

非晶体材料不能用扩散(加入杂质)的方法改变材料导电类型。

但加入氢原子会使非晶体中一部分悬浮键饱和,改变了材料的质量。

3.4.2半导体P-N结在一块半导体中,掺入施主杂质(以硅硅为例,在高纯硅的一端掺入一点点硼、铝、镓等杂质就是P型半导体。

在另一端掺入一点点磷、砷、锑等杂质就是N型半导体),使其中一部分成为N型半导体。

其余部分掺入受主杂质而成为P型半导体,单纯的片P型或N型半导体,仅仅是导电能力增强了,但还不具备半导体器件所要求的各种特性。

如果在一块N型(或P 型)半导体上在制成一层P型(或N型)半导体,于是在P型半导体和N型半导体的交界处就会形成一个P-N结。

太阳能电池的工作原理是,太阳光照在半导体P-N结上,形成新的空穴-电子对,在P-N结电场的作用下,空穴由N区流向P区,电子由P区流向N区,接通电路后就形成电流。

这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

四、光伏建筑一体化的定义光伏建筑一体化(BIPV)技术即将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。

BIPV即Building Integrated PV,PV即Photovolta-ic。

光伏建筑—体化(BIPV)不同于光伏系统附着在建筑上(BAPV:Building Attached PV)的形式。

光伏—建筑一体化(BIPV)的形式与特点在80年代,光伏地面系统除大量用于偏僻无电地区、游牧家庭、航海灯塔、孤岛居民供电以及某些特殊领域外,已开始进入一般单独用户、联网用户和商业建筑。

进入90年代后,随着常规能源的日益枯竭而引起的发电成本上升和人们环境意识的日益增强,一些国家纷纷开始实施、推广BIPV系统。

五、太阳能与建筑结合的特点太阳能与建筑结合的优点包括:1)能有效地减少建筑能耗;2)电池板和集热器安装在屋顶或屋面上,节省了土地资源;3)就地安装、就地发电上网和供应热水,降低对市政配套的依赖;4)没有噪音,没有排放,不消耗任何燃料,易于接受。

5.1太阳能建筑的建筑形式1)采用普通太阳能电池组件或集热器,安装在倾斜屋顶原来的建筑材料之上;2)采用特殊的太阳能电池组件或集热器,作为建筑材料安装在斜屋顶上;3)采用普通太阳能电池组件或集热器,安装在平屋顶原来的建筑材料之上;4)采用特殊的太阳能电池组件或集热器,作为建筑材料安装在平屋顶上;5)采用普通或特殊的太阳能电池组件或集热器,作为幕墙安装在南立面上;6)采用特殊的太阳能电池组件或集热器,作为建筑幕墙镶嵌在南立面上;7)采用特殊的太阳能电池组件或集热器,作为天窗材料安装在屋顶上;8)采用普通或特殊的太阳能电池组件或集热器,作为遮阳板安装在建筑上;5.2光伏与建筑的结合有两种方式:一种是建筑与光伏系统相结合;另外一种是建筑与光伏器件相结合。

5.2.1建筑与光伏系统相结合把封装好的的光伏组件(平板或曲面板)安装在居民住宅或建筑物的屋顶上,再与逆变器、蓄电池、控制器、负载等装置相联。

光伏系统还可以通过一定的装置与公共电网联接。

简易的屋顶太阳能实例大型屋顶建筑实例中国建筑实例5.2.2建筑与光伏器件相结合建筑与光伏的进一步结合是将光伏器件与建筑材料集成化。

一般的建筑物外围护表面采用涂料、装饰瓷砖或幕墙玻璃,目的是为了保护和装饰建筑物。

如果用光伏器件代替部分建材,即用光伏组件来做建筑物的屋顶、外墙和窗户,这样既可用做建材也可用以发电,可谓物尽其美。

对于框架结构的建筑物,可把其整个围护结构做成光伏阵列,选择适当光伏组件,既可吸收太阳直射光,也可吸收太阳反射光。

目前已经研制出大尺度的彩色光伏模块,可以实现以上目的,还可使建筑外观更具魅力。

近年来建筑师常用幕墙结构作为建筑的外避面。

虽然看起来比较美观,但是幕墙结构会增大建筑的冷发、负荷,进而增加建筑物的能耗。

利用光伏板作为建筑的外壁面不仅可以将尽可能多的太阳能转化为电能,还可以有效的阻止部分太阳辐射进入建筑部,进而减少建筑的冷负荷,降低建筑物的耗能。

光伏墙可以视为一个多用途系统,它在输出电力的同时还可以部分替代传统的建筑材料。

光伏墙由光伏板、光伏板与墙面间的气流流道、固定支架、空气入口、空气出口以及墙体组成。

把光伏器件用做建材,必须具备建材所要求的几项条件:坚固耐用、保温隔热、防水防潮、适当的强度和刚度等性能。

若是用于窗户、天窗等,则必须能够透光,就是说既可发电又可采光。

除此之外,还要考虑安全性能、外观和施工简便等因素。

光伏墙壁实例用光伏器件代替部分建材,在将来随着应用面的扩大,光伏组件的生产规模也随之增大,则可从规模效益上降低光伏组件的成本,有利于光伏产品的推广应用,所以存在着巨大的潜在市场。

六、光伏—建筑一体化的优点1.联网系统光伏阵列一般安装在闲置的屋顶或墙面上,无需额外用地或增建其他设施,适用于人口密集的地方使用。

这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要。

2.可原地发电、原地用电,在一定距离围可以节省电站送电网的投资。

对于联网户用系统,光伏阵列所发电力既可供给本建筑物负载使用,也可送入电网。

在阴雨天、夜晚或光强很小的时候,负载可由电网供电。

由于有光伏阵列和公共电网共同给负载供应电力,增加了供电的可靠性。

3.夏季,处于日照时,由于大量制冷设备的使用,形成电网用电高峰。

而这时也是光伏阵列发电最多的时候。

BIPV系统除保证自身建筑用电外,还可以向电网供电,从而缓解高峰电力需求。

4.由于光伏阵列安装在屋顶和墙壁等外围护结构上,吸收太阳能,转化为电能,大大降低了室外综合温度,减少了墙体得热和室空调冷负荷,既节省了能源,又利于保证室的空气品质。

5.避免了由于使用一般化石燃料发电所导致的空气污染和废渣污染,这对于环保要求严格的今天与未来更为重要。

6.由于光伏电池的组件化,光伏阵列安装起来很简便,而且可以任意选择发电容量。

7.在建筑围护结构上安装光伏阵列,可以促进PV部件的大规模生产,从而能够进一步降低PV部件的市场价格,这对于BIPV系统的广泛应用有着极大的推动作用七、与建筑结合对太阳能产品的要求除了太阳能产品本身的采集热量供热和发电功能以外,还要考虑隔离室外、防雨、抗风、隔热、隔噪音、遮阳、美观等功能,甚至还包括使其成为建筑材料替代原有的建筑材料,以及将其制造得更便于安装和维护。

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