建筑技术开发建筑资讯第49卷第4期Building Information2022年2月光伏建筑发展与经典案例李庆党，和学泰，李子良，祝方舟(青岛科技大学，青岛266061）[摘要]从新的角度阐述了光伏建筑的国内外发展脉络，列举出了近些年国家相关政策和光伏产业的国家或行业标准。并且分别列举了光伏建筑的3个发展方向：附加光伏系统、光伏建筑一体化及光伏光热建筑一体化，阐述了这3个方向各自的优缺点及面临的一些问题和未来的发展方向，最后详细地分析了3个方向的一些最新典型案例。[关键词]附加光伏建筑；光伏建筑一体化：光伏光热一体化建筑：光伏发展[中图分类号]TU74[文献标志码]A[文章编号]1001-523X(2022)04-0001-06PHOTOVOLTAIC BUILDING DEVELOPMENT AND CLASSIC CASESLi Qing-dang,He Xue-tai,Li Zi-liang,Zhu Fang-zhouAbstract The paper describes the development history of photovoltaic building in China and other countriesfrom a new perspective,and lists the relevant national policies and national or industrial standards of photovoltaicindustry in recent years.Moreover,it lists three development directions of photovoltaic architecture,includingadditional photovoltaic system,photovoltaic building integration and photovoltaic photothermal building integration.The advantages and disadvantages of each of the three directions,as well as some problems faced and the generaldevelopment in the future are explained.Finally,some of the latest typical cases are analyzed in three directions indetail.Keywords BAPV;BIPV;photovoltaic photothermal integrated building;photovoltaic development光伏一体化技术20世纪70年代被首次实践应用现了并网发电。以来，经过40多年的发展，各项技术已经成熟，相随后美国在马萨诸塞州、新墨西哥州和佛罗里达关的标准日益完善。根据住宅与居住环境工程技术研州又建立了几座光伏一体化建筑的实验站，最终在美究中心的估计，预计到2020年底我国的建筑总面积国能源部和麻省理工学院的委托下于1980年通过美将达到700亿m2,这其中可用于光伏发电的面积达国太阳能设计协会建立起了真正意义上的光伏发电一300亿m2,意味着我国在光伏建筑领域有非常大的市体化建筑，并完成了7.5kWp的并网发电。场潜力。此后的几年，光伏一体化建筑进入了政府示范区建设阶段，一批具有特色系统的光伏建筑一体化系统1光伏建筑国内外发展状况被设计制造出来，但是并未完全商用。1.1国外光伏建筑发展1990年国际能源署成立了一个多国专家组，用早在1839年法国物理学家A.E.Becquerel通过实来评估光伏建筑一体化系统的各项技术可行性，随后验就发现了光生伏特效应，但是由于受到材料等原因的美国能源部论证了材料、经济效益等因素的可行性，能量转换效率较低，并且占地面积较大，如果建设大并于1997年美国政府提出了第一个光伏建筑一体化范围太阳能电站势必无法平衡成本和收益。规划一百万屋顶计划，该计划最终因资金问题未能一百多年以后，1967年日本的MSK集团首次论完成。证了将太阳能电池与建筑结合的可行性，并提出了日本政府在1997年发布了新能源促进法，法案“光伏一体化建筑”概念。但是由于种种原因，这种颁布之后，光伏建筑一体化系统的成本迅速下降，想法很难得到实现，到了70年代美国太阳能设计协从之前的200万日元W降至了100万日元kW。会(SDA)率先在美国城市波士顿的一个高层建筑上2009年光伏建筑的年总装机量达到480MW,到了完成了附加式光伏建筑的设计与施工，并最终成功实2016年底光伏建筑的发电量已达到8.95GW。德国在收稿日期：2022-01-10光伏建筑上于1998年10月就提出了十万屋顶计划，作者简介：李庆党(1973一)，男.山东青岛人，教授级博土生导并于1990年1月通过相关政策法规进入实施阶段，师，主要研究方向为MEMS系统、自动化技术、计算机软件及截至2006年年底该计划已完成了30万套，装机总量应用光伏系统。(C)1994-2022 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net第49卷第4期建筑资讯建筑技术开发2022年2月高达2.5GW。相信随着我国政府对环保问题的不断重视，光伏近年来德国政府也在积极倡导能源转型升级，预建筑一体化系统在不久的将来在数量和质量上都会领计到2022年关闭国内所有核电设备，并在2038年之先世界。前关闭化石能源电厂，预计2050年可再生能源占比将达到80%。2光伏建筑电池技术发展12国内光伏建筑发展随着光伏电池的不断发展，将薄膜太阳能电池集我国的光伏一体化建筑起步较晚，直到2004年成到柔性建筑材料中，比如幕墙或者带状屋顶等，成我国中科院电工研究所才设计了第一个真正意义上的为趋势。光伏一体化建筑项目，装机容量为50万kW并成功光伏建筑电池技术大概我划分为3个发展阶段。并网。(1)第一代光伏建筑电池为单晶硅和多晶硅主随后我国又建设了一些重点的示范工程，比如装导的光伏电池，该类型电池是现如今BAPV市场上最机容量300kW的首都博物馆和装机容量1MW的奥常见的一种，并且已经得到了广泛的应用，各项技术林匹克公园。2006年上海市政府也出了十万屋顶计划，比较成熟，性能也很稳定。该项计划分2批，已于2015年完成，根据相关数据由于多晶硅的光电转换效率要略优于单晶硅，多显示上海十万屋顶计划海年可发电4.3kW,节约煤晶硅太阳能光伏电池是快速增长的光伏市场中最常见炭2万t,减少二氧化碳排放达4万t。的太阳能电池类型。市场上生产的多晶硅绝大多数被根据最新政策《关于印发绿色建筑创建行动方案用于光伏产业，差不多每MW的装机量需消耗5t左的通知》的要求，到2022年城镇新建建筑中绿色建右的多晶硅原料。筑面积占比达到70%。并且我国的光伏产业标准共规(2)第二代光伏电池材料常见有碲化镉(CdTe)划了500套，目前已经现行131套，正在制订中有85套，/硫化镉(CdS)以及铜铟镓硒(CIGS)。这些材料其他各类标准也在紧锣密鼓地制订与探时中（表1）。与第一代光伏电池相比，能够吸收更广的太阳光频谱表1光伏建筑标准制订情况范围。(CdT飞)光伏太阳能电池是继多晶硅之后世界项目概况编号类型状态市场上第二丰富的太阳能光伏技术，根据2014年的公开数据显示CdTe光伏太阳能电池世界市场份额达建筑用太阳能光伏夹层玻璃GB29551-2013因家标准现行7%。First solar的实验室中测得CdTe太阳能光伏电建筑用太阳能光伏中空玻璃GB/T29759-2013现行池的最大光电转换效率为21.5%，平均光电转换效率达到14.7%。并且CdTe薄膜光伏太阳能电池可以快光伏蜂窝一体化板待制订速制造，为传统硅基光伏技术提供了一种低成本的替建筑物电气装置第7-712部分：代方案。铜银稼硒(CIGS)太阳能电池具有弹性好、特殊装置或场所的腰求太阳GB/T1689532一2008国家标准现行抗太阳辐射强度高、比功率高等优点，应用也越来越能光伏(PV)电供电统广泛。光伏与建筑一体化发电系统验收规范20111728-T-424铜铟镓硒(CIGS)光伏太阳能电池在其1.5eV的带隙处具有非常高的吸收系数，因此，对太阳光谱光伏建筑一体化系统运行与维护规范JGJ/T264-2012行业标准现行的吸收非常强。铜铟稼硒(CIGS)电池的光电转换工业必厂房光伏建筑一体化屋顶效率是目前所有应用的薄膜电池中最高的，在玻璃基光伏系统待研究板上接近20%。根据这些特点铜铟镓硒(CIGS)光农村建筑太阳能利用技术条件20083014T-326伏电池可以用于柔性光伏模块场景，哲时无法被替代。(3)目前，理论研究中的第三代电池有疏化铜民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范JGJ203-2010行业标准现行锌锡光伏电池(CZTS)、染料敏化光伏电池、有机光伏电池、钙钛矿光伏电池、聚合物光伏电池以及量建筑光伏幕墙采光顶检测方法20121191-T-333子点光伏电池。疏化铜锌锡属于四元半导体化合物，与铜铟镓硒(CIG$)有着类似的光学和电学性质，光伏生态温室建筑指南所以该材料非常适合做薄膜光伏电池的吸收层。但是(C)1994-2022 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net