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汤洋:光伏幕墙性能提升与成本降低技术路径

时间:2022-04-26     作者:seven     来源:骏绿网     阅读:22400

大咖观点: 光伏建筑一体化是一种将太阳能太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。国家能源集团绿建中心副主任汤洋从专业角度对光伏建筑一体化发展问题及解决路径实践进行了分析。

专家简介:

国家能源集团绿色能源与建筑研究中心 副主任 汤洋

汤洋,物理学博士,北京大学MBA,现任国家能源集团绿色能源与建筑研究中心副主任。2008年入选“德国亥姆霍兹联合会青年学者”, 在柏林材料与能源中心从事研究工作。2012年回国,创建北京市纳米结构薄膜太阳能电池工程技术研究中心,任副主任。2015年入选“北京市委组织部青年拔尖人才计划”,2016年入选“北京市高层次创新创业人才支持计划”,2017年获北京市委市政府第八批“北京市优秀青年人才”表彰奖励。在太阳能电池及光伏建筑一体化领域,领导团队解决了多个关键科学与技术问题,研发出一系列创新卓越的先进技术。发表20余篇SCI、EI论文,申请50余项专利,受邀撰写国际太阳能专著2部(部分章节)。

光伏建筑一体化也叫BIPV,是采用光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等安装在建筑屋面的太阳能发电材料来发电的技术产业,它不仅能为国家提供源源不断的绿色电能,又能解决建筑本身照明、遮阳、降热的需要,尤其是夏天,光伏建筑吸收太阳能转化为电能,大大降低了室外温度,减少了墙体温度和室内空调冷负荷,居住环境更加清凉。

光伏建筑一体化是一种将太阳能太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。国家能源集团绿建中心副主任汤洋从专业角度对光伏建筑一体化发展问题及解决路径实践进行了分析。

光伏建筑一体化产业链

光伏建筑一体化是将建筑节能与太阳能发电结合在一起的技术。建筑节能带动了对功能性遮阳材料和保温材料需求的增加,装配式建筑的渗透率提升也对支撑钢结构需求的增加有促进作用。

钙钛矿太阳能电池作为一个新名词,现在我来为大家科普一下。钙钛矿太阳能电池,是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池。钙钛矿太阳能电池是继晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池之后的第三代太阳能电池,具有结构简单、光电转化效率高、成本低等优点,受到包括中、日、韩、美、英等在内的全球多个国家的关注,技术研究正在不断深入。

钙钛矿材料是钙钛矿太阳能电池的核心。钙钛矿材料种类较多,常见的、转化效率高的主要是碘化铅甲胺。现阶段,全球市场中单晶硅太阳能电池占据主导地位,经过不断开发,单晶硅的光电转换效率已经接近顶端,再开发难度大,而光伏发电市场对太阳能电池的性能要求还在不断提升。钙钛矿材料光电转换效率高于单晶硅,理论极限可达到33%,因此钙钛矿太阳能电池成为第三代太阳能电池。

说完钙钛矿太阳能电池的概念和特点,那么大家就会提问,钙钛矿太阳能电池,相比于传统的太阳能电池有什么优势么?

首先钙钛矿的制作成本比较低,它是一种由人工合成的晶体材料,而且对纯度要求也不高,能达到百分之九十就可以使用,能够转换百分之二十多的太阳能。即使掺一些少量的杂质在里面也不会有影响,所以这对技术的要求就相对比较低了。

钙钛矿太阳能电池的制作成本也是比较低的,生产的原材料比较普通,而且生产所用的设备也比较简单。根据一些数据显示,钙钛矿太阳能电池的原材料以及制作成本,可能只有传统太阳能电池的十分之一,或者更少。

不仅如此,钙钛矿太阳能电池的太阳能转化率,要比传统太阳能高出来很多。据有关实验表明,钙钛矿太阳能电池的转化效率,可高达百分之五十,这无疑是太阳能研究史上一个巨大的突破。虽然仅仅是实验室的数据,但是让人们对钙钛矿太阳能电池的前景充满了信心,不过如何大面积使用仍然是一个需要克服的难题。

编者语:光伏建筑一体化(BIPV)不仅可以实现与建筑完美融合,所产生的电力还能提供给建筑物使用。BIPV的大规模应用,不仅有利于资源整合、节约开发,还有利于引导绿色能源消费,将助力我国碳中和目标的实现。在多重利好推动下,“光伏+”正不断升级,光伏建筑一体化(BIPV)持续升温。

审核员:JANE

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