全球各地都面臨著嚴(yán)重的資源枯竭問(wèn)題，因此，開(kāi)發(fā)新型的可再生的潔凈能源的想法也受到了越來(lái)越多的重視和關(guān)注。太陽(yáng)能作為最原始的、取之不竭的能源，可以說(shuō)是一個(gè)巨大的天然的能源寶藏。如何利用和加強(qiáng)現(xiàn)有技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)使用，是值得人類長(zhǎng)期去探討和研究的話題。無(wú)論是材料的選擇、太陽(yáng)能的收集方式，還是能源轉(zhuǎn)換的效率都應(yīng)該不斷地探索更新，以謀求更好的發(fā)展，使太陽(yáng)能在未來(lái)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮更大的功用，新能源的開(kāi)發(fā)與利用仍然作為我國(guó)節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的一項(xiàng)重要任務(wù)，太陽(yáng)能的發(fā)展也起了至關(guān)重要的作用，太陽(yáng)能建筑具有顯著的優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)，具有良好的發(fā)展前景，而它在建筑方面的合理利用也為太陽(yáng)能的發(fā)展起到了示范性作用。
太陽(yáng)能電池發(fā)電的原理是全新的，與傳統(tǒng)方法是完全不同，既沒(méi)有馬達(dá)旋轉(zhuǎn)部分，也不會(huì)排出氣體，是清潔無(wú)污染的發(fā)電方式。光伏發(fā)電的基本原理是光生伏特效應(yīng)，光伏電池在這一過(guò)程中發(fā)揮著能量轉(zhuǎn)化作用。在太陽(yáng)光照射到光伏電池時(shí)，光能會(huì)被電池吸收，在電池內(nèi)形成光生電子，光生電子會(huì)和空氣發(fā)生隔離反應(yīng)，這樣產(chǎn)生的電荷在長(zhǎng)期的積累過(guò)程中匯聚形成光生電壓，即光生伏特效應(yīng)。在電場(chǎng)的作用下，光伏電池在接入負(fù)載后，光生電子會(huì)流出，電能被輸出和利用，從而實(shí)現(xiàn)從太陽(yáng)能到電能的轉(zhuǎn)化。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電的應(yīng)用
太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電在建筑中的熱水系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)等都有應(yīng)用。
光伏建筑一體化
光伏發(fā)電和建筑一體化是指將光伏發(fā)電應(yīng)用到建筑行業(yè)的發(fā)展中構(gòu)成一體化的建筑系統(tǒng)。光伏建筑一體化的實(shí)施方式主要分為：
（1）光伏系統(tǒng)與建筑的結(jié)合，光伏系統(tǒng)設(shè)置在建筑中，可先有建筑后建光伏，也可二者同時(shí)建設(shè)；
（2）光伏系統(tǒng)與建筑的集成，光伏電池及相關(guān)材料作為建筑物的構(gòu)件存在，在實(shí)施過(guò)程中光伏工程需要和建筑工程建設(shè)共同進(jìn)行。
這里以光伏幕墻技術(shù)為例進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。光伏幕墻是現(xiàn)在光伏發(fā)電和建筑一體化中使用較為廣泛的一種技術(shù)，光伏幕墻技術(shù)主要指的是在玻璃幕墻內(nèi)部應(yīng)用雙玻璃光伏組件替代普通材料，這樣光伏幕墻會(huì)兼具光伏發(fā)電以及隔音、隔熱、安全等功能。將光伏系統(tǒng)布置在建筑物外墻上，合理利用墻面收集太陽(yáng)能。不僅可以利用太陽(yáng)能光伏組件將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電力，還能有效地降低了建筑墻體的溫度，減少建筑內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷。
在光伏玻璃幕墻技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，除了可實(shí)現(xiàn)充分利用太陽(yáng)能發(fā)電的目標(biāo)，還可以實(shí)現(xiàn)綠色建筑指標(biāo)控制的目的，可在相關(guān)工程中加大光伏幕墻技術(shù)的應(yīng)用力度，為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供支持。
光伏采光技術(shù)的應(yīng)用
頂部采光技術(shù)是建筑工程常用的節(jié)能措施之一，白天通過(guò)自然采光代替建筑內(nèi)部分照明，起到節(jié)能降耗的效果。由于太陽(yáng)光線直射屋頂，因此，在建筑頂部安裝的光伏電池板相對(duì)于玻璃幕墻可接收到更多的輻射能量，利用小時(shí)數(shù)更多，發(fā)電量更優(yōu)。在頂部采光設(shè)計(jì)加入光伏技術(shù)有2種模式：（1）與光伏幕墻技術(shù)類似，采用雙玻璃組件可同時(shí)滿足采光與發(fā)電的要求；（2）采用透明材料與常規(guī)光伏組件混布的方式，常規(guī)組件可按規(guī)則排列，也可按圖案（企業(yè)名稱、LOGO等）排列，該方式可減少太陽(yáng)光帶來(lái)的熱輻射，多用于炎熱地區(qū)。光伏采光頂?shù)膽?yīng)用，有利于減少太陽(yáng)對(duì)建筑物的輻射，提高受光率，推動(dòng)綠色建筑建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。
光伏采光頂雖然能節(jié)省中庭照明用能，但可能會(huì)因?yàn)楣夥鼧?gòu)件發(fā)熱而導(dǎo)致室內(nèi)氣溫升高，增加冷負(fù)荷。中控樓在中庭頂部設(shè)置雙玻夾膠晶體光伏采光頂，并在采光頂周邊設(shè)置一圈可開(kāi)啟的通風(fēng)窗，利用風(fēng)將積蓄在光伏采光頂?shù)撞康臒崃繋С鍪彝猓⒓铀偈覂?nèi)空氣流動(dòng)，提高室內(nèi)舒適度。
綜上所述，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展中，大量化石能源的使用使生態(tài)環(huán)境受到了嚴(yán)重的污染。由于太陽(yáng)能具有可持續(xù)性、清潔性、環(huán)保性的特點(diǎn)，光伏發(fā)電與建筑一體化技術(shù)已經(jīng)得到了大量的應(yīng)用。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，光伏發(fā)電配套技術(shù)的不斷進(jìn)步，光伏發(fā)電與建筑一體化技術(shù)將在綠色能建筑工程扮演更為重要的角色，為建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有利的保障。
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