太阳能光伏玻璃幕墙技术在绿色建筑中的应用
太阳能；光伏玻璃幕墙；绿色建筑；光伏发电
随着人口的增加和经济的发展，传统的石化能源逐渐减少，造成环境污染和生态恶化，人们开始寻找新能源。与风电、水电、核电相比，太阳能具有持续、广泛、清洁的特点，成为绿色建筑能源的最佳选择。太阳能光伏技术具有不消耗化石燃料、使用安全、无污染等优点，已成为太阳能利用的主要发展方向。其中，光伏玻璃幕墙技术将太阳能光伏产品集成到建筑中，形成光伏建筑一体化，广泛应用于绿色建筑。
1光伏玻璃幕墙原理
光伏玻璃幕墙是用特殊的树脂将太阳能光伏电池粘在两片玻璃之间，通过电池将太阳能转化为电能。一般来说，光伏玻璃幕墙是一种可以发电的玻璃幕墙，主要包括光伏电池组件、蓄电池、控制器、逆变器等几个重要部分。
1.1光伏电池原理
光伏电池可以通过光电效应将光能直接转化为电能，是光伏玻璃幕墙的重要组成部分。当太阳光照射到电池表面时，电池内部的硅材料吸收一部分光子能量，硅原子内部的电子发生跳跃，聚集在pn结两侧，形成电势差。接通外电路，就会产生电流，形成光伏发电。
1.2光伏电池模块
光伏电池是光伏发电系统的关键部件。主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅三种，其中非晶硅光伏电池正在成为光伏电池的发展方向和主流。
一种是单晶硅光伏电池，以高纯单晶硅棒为原料，切割成薄片，加工成单片，根据需要组合成光伏板，多个光伏板组成光伏电池阵列，转换效率约为15%。具有技术成熟、转化率高、产量大的特点。
第二种是多晶硅光伏电池，通过浇注硅块切割而成。转换效率约为12%，具有生产工艺简单、价格低廉、使用寿命短的特点。
第三，非晶硅光伏电池，即薄膜光伏电池，是通过将极薄的硅片蒸发到载体上制成的。具有重量轻、工艺简单、能耗少、弱光发电、转换效率低等特点。
1.3电池
在不同季节、气候、太阳照射角度等因素的影响下，光伏电池会产生不均匀的电流。当产生的电能超过使用量时，电池可以储存多余的电能，并在产生的电能不能满足使用量时释放电能，从而平衡系统的供电。
1.4控制器和逆变器
光伏电池产生的电能是直流电，需要通过控制器转换成满足电池要求的充电电流和电压，以达到储存电能的目的。此外，在并网运行的情况下，控制器还将控制蓄电池为控制器提供所需的电能。光伏电池产生的电能是直流电。为了实现并网运行，需要使用逆变器将直流电能转化为交流电。
2光伏玻璃幕墙结构
光伏玻璃幕墙由内外两块钢化玻璃组成，中间是由PVB膜复合薄膜光伏电池组成的复合层。电池通过导线串联和并联连接到引线端子以引出电流，从而形成光伏玻璃幕墙单元。多个光伏玻璃幕墙单元组成一个光伏玻璃幕墙，每个光伏玻璃幕墙单元的电流通过集电器汇总，最终形成一个光伏玻璃幕墙发电系统。幕墙外部采用超白玻璃，幕墙内部采用热反射镀膜玻璃。光伏太阳能电池以百叶窗状态安装在内外玻璃之间。
3角光伏玻璃幕墙
光伏玻璃幕墙的角度涉及两个方面:一是幕墙的朝向。通过实验和分析，冬天太阳升起的位置在正南东南30度左右，日落时在西南30度。光伏玻璃幕墙在这个范围内转换效率差别不大，光伏玻璃幕墙可以设置在这个范围内；二是光伏太阳能电池的角度。通过实验和分析，结合当地纬度和上下叶片的遮挡情况，可以确定最佳倾斜角度为45度左右。
4光伏玻璃幕墙的特点
4.1不影响建筑美观。
建筑是凝固的艺术，光伏玻璃幕墙的使用不应该影响建筑的外观。因此，在光伏玻璃幕墙的设计和施工中，接线盒、旁路二极管、连接线等。隐藏在幕墙结构中，具有防风、防雨、防晒、延长设备使用寿命、不影响建筑物外观的优点。太阳能电池表面可以做成蓝、绿、黄、黑等多种颜色，可以很好地配合建筑幕墙的颜色，保证建筑的绿色美观。
4.2不影响建筑采光。
光是建筑艺术的灵魂，光伏玻璃幕墙采用光滑的超白钢化玻璃和热反射镀膜玻璃，中间斜置太阳能电池。通过太阳能电池的排列间隙来控制幕墙的采光度，完全可以满足建筑的采光需求。
4.3不影响建筑物的安全
光伏玻璃幕墙不仅需要满足光伏发电的需要，还需要满足幕墙的风压变形性能、雨水渗漏性能、空气渗透性能和建筑安全性能。针对这些需求，在不同区域、不同建筑高度、不同安装方式下，需要不同力学性能的光伏玻璃幕墙。根据国家建筑规范和幕墙规范，钢化玻璃的厚度要科学计算。模块中间的PVB膜具有良好的附着力、韧性和弹性，具有一定的吸能和粘结作用。玻璃破碎时，碎片会附着在薄膜上，不会散落，降低了受伤的可能性，进一步提高了幕墙的安全性能。
4.4易于安装
玻璃幕墙的设计和安装技术成熟，使得光伏玻璃幕墙的安装同样方便快捷。构件幕墙是目前应用最广泛的结构形式，技术成熟，主体结构适应性强，施工手段灵活；单元幕墙采用工业化加工成型，质量有保证，人工成本低，工期短，能带来较大的经济效益；双层通风幕墙能够提供通风、隔音和隔热，有效解决电池模块的散热问题，延长电池模块的使用寿命，减少模块散发到室内的热量。
4.5绿色环保
光伏玻璃幕墙兼具光伏发电和普通幕墙两种功能，不需要占用额外的建筑面积，节省了光伏系统的支撑结构。不仅具有阻燃、隔热、降噪的节能功能，还具有不消耗石化能源和水资源、无污染、无温室气体排放、减少光污染的绿色环保特性。
5摘要
太阳能是分布最广的可再生能源，具有广阔的发展前景。光伏玻璃幕墙技术在绿色建筑中的应用，可以使光伏玻璃幕墙与建筑完美和谐地结合，并能智能产生能量。同时具有隔音、隔热、安全、装饰、和谐环境等功能，成为太阳能利用与建筑行业相结合的发展趋势，具有广阔的应用价值和发展前景。
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