【摘 要】本文論述了
光電幕墻（屋頂）的基本原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)計(jì)算、安裝維護(hù)。
【關(guān)鍵詞】
光電池、
光電板、光電
幕墻、光電屋頂。
1 前 言
光電幕墻（屋頂）是將傳統(tǒng)幕墻（屋頂）與光生伏打效應(yīng)（光電原理）相結(jié)合的一種新型
建筑幕墻（屋頂）。主要是利用
太陽(yáng)能來(lái)發(fā)電的一種新型的綠色的能源技術(shù)。
能源是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的能源是以消耗地球的有限資源，同時(shí)又污染人類生存環(huán)境為代價(jià)來(lái)生產(chǎn)的，20世紀(jì)70年代全球的能源危機(jī)，使世界很多國(guó)家清醒地認(rèn)識(shí)到：太陽(yáng)能是一種綠色（清潔，無(wú)污染）豐富的自然能源，爭(zhēng)相加以開發(fā)和研究，因而
太陽(yáng)能電池從人造衛(wèi)星發(fā)電開始向地面發(fā)電普及和應(yīng)用（表1），據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，1999年全世界太陽(yáng)能電池的年產(chǎn)量已超過2億峰瓦（MWP）（圖1和圖2），但其年產(chǎn)量與世界能源總需求相比仍然相差甚遠(yuǎn)，為了在21世紀(jì)能得到突破性發(fā)展，一些國(guó)家正在圍繞制約太陽(yáng)能電池地面大規(guī)模普及應(yīng)用的一些根本問題進(jìn)行研究，其中一個(gè)問題就是接收面積問題，因?yàn)樘?yáng)能是分散的，為了提供所需的能源，必須有足夠的接受面積。據(jù)測(cè)算：為了滿足2000年全球電力的需求，以太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換率10%計(jì)算，需要的面積為840km×840km=705600km2，這相當(dāng)于德國(guó)和
意大利兩個(gè)國(guó)家的面積。
太陽(yáng)能電池的五種應(yīng)用領(lǐng)域:
1)應(yīng)用領(lǐng)域成本效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)市場(chǎng)潛力
2)人造衛(wèi)星的發(fā)電系統(tǒng)佳，最早的
太陽(yáng)能發(fā)電應(yīng)用數(shù)百～千瓦量小，但發(fā)展穩(wěn)定
發(fā)展中國(guó)家居家用的太陽(yáng)能系統(tǒng)佳，市場(chǎng)呈穩(wěn)定成長(zhǎng)5W～5000W預(yù)估世界上有十億人口沒有電網(wǎng)供應(yīng)電力
3)工業(yè)應(yīng)用利潤(rùn)最高的太陽(yáng)能應(yīng)用。 5W～1,500W公路的急救電話、公路標(biāo)志、微波自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置、電欄桿、街燈等
4)已發(fā)展國(guó)家建立建筑物整體性的太陽(yáng)能系統(tǒng)（Building Intergrated
Photovoltaiacs）依據(jù)電力成本及政府輔助金而定 2,000W～300,000W美國(guó)、日本和德國(guó)發(fā)展他們已經(jīng)宣布的「屋頂方案」，市場(chǎng)將超過每年1,000萬(wàn)W,中央電力供應(yīng)站太貴，是平常電價(jià)三倍。
5)我國(guó)1995年的發(fā)電量約為1億MW•h，如果全部用太陽(yáng)能電池發(fā)電，其接收面積約為12500km2，比天津市還要大。以上數(shù)值表明，所需的面積是相當(dāng)可觀的，利用建筑幕墻（屋頂）和太陽(yáng)能電池相結(jié)合是解決接受面積的主要途徑。
已建成的一些實(shí)例工程有：
德國(guó)
慕尼黑銀行光電屋頂: 面積140㎡，功率15kw
德國(guó)慕尼黑銀行光電幕墻: 面積350㎡，功率35kw
丹麥太陽(yáng)公寓光電屋頂: 面積970㎡，功率106kw
德商場(chǎng)光電幕墻面積650㎡，功率73kw
德國(guó)旭格集團(tuán)總部光電幕墻大樓
南威爾斯的貝格隆園區(qū), 一座光電幕墻典型建筑
德國(guó)慕尼黑商貿(mào)中心的6座大廈都裝光電屋頂，共有7812個(gè)
框架光電板，每個(gè)光電板共有84個(gè)單晶
硅太陽(yáng)能電池，
輸出功率為130w，光電板總和峰值功率為1.016kw，光電板占屋頂面積58%，發(fā)出的直流電經(jīng)過逆變電器送至2萬(wàn)V中壓電網(wǎng)，預(yù)計(jì)壽命20年，可減少2萬(wàn)t的CO2排放量（見Phptovoltaics Inside Report 1998 17（9）：3）�，F(xiàn)在全世界能源約4/5由含碳的礦物燃料產(chǎn)生，如果其用量年增長(zhǎng)率為3%，預(yù)計(jì)到2020年全世界的CO2排放量將增加40%，對(duì)人類生成環(huán)境將產(chǎn)生災(zāi)難性后果，多次國(guó)際會(huì)議都在研討減少CO2排放量和發(fā)展
綠色能源問題。光電幕墻（屋頂）的發(fā)展理所當(dāng)然地被列為21世紀(jì)重要綠色能源。
美國(guó)制訂了百萬(wàn)光電屋頂幕墻計(jì)劃（表2）。德國(guó)于1999年開始10萬(wàn)光電屋頂光電幕墻計(jì)劃，預(yù)計(jì)在6～8年完成，每個(gè)系統(tǒng)定為5kw，總?cè)萘靠蛇_(dá)500MW。日本截止于1997年已建立1600個(gè)光電屋頂，容量為37MW。預(yù)計(jì)到2010年，太陽(yáng)能電池產(chǎn)量將達(dá)到1800MW/年以上，年產(chǎn)值將超過42億美元。
光伏系統(tǒng)保有量預(yù)計(jì)為：美國(guó)757MW，歐洲618MW，日本174MW。
美國(guó)百萬(wàn)屋頂計(jì)劃的內(nèi)容與指標(biāo) 表2
年代 1997 1998 1999 2000 2005 2010
參加城市數(shù) 10 25 50 75 200 325
太陽(yáng)能建筑物（千個(gè)） 2 8.5 23.5 513 76 1014
屋頂當(dāng)量系統(tǒng)（kw） 1 1 1 �。病 �3 4
光伏總?cè)萘浚∕w） 1 6.5 15 55 270 610
單位成本（美元/Wp） 6.5 5.7 4.9 4.3 2.9 2.0
總的CO2的減少（kt） 2 13 39 111 1037 3510
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