在BIPV的两大应用场景中,光伏幕墙与光伏屋顶走出了截然不同的技术路线。根据BIPVboost数据,2018年幕墙应用的BIPV中薄膜类电池占比56%、晶硅电池占比44%,而屋顶应用中晶硅电池占比90%、薄膜类电池仅占10%。这一分化并非偶然:部分幕墙存在透光需求,只能采用薄膜电池组件,透光性由此成为薄膜路线在幕墙场景崛起的关键拐点。我国建筑幕墙工业起步较早,经过多年发展已成为世界第一幕墙生产大国和使用大国,光伏幕墙将被动节能与主动产能结合,有望成为幕墙行业发展的主流方向。
晶硅与薄膜:两种路线的性能分野
晶硅类电池的主要特点是单块组件功率相对较高,但高温性能较差;薄膜类电池单块组件功率相对略低,但发电性能高、高温性能佳。在安装场所与面积有限的情况下,价格偏高的晶硅电池仍是当前市场主流技术,多数光伏屋顶正是采用晶硅类电池。幕墙场景则不同:建筑幕墙是技术、艺术和功能的综合体,建筑师对材料色彩和规格有较高要求,晶硅电池本身不透明,采光需依靠电池间距实现,而薄膜组件可兼顾透光与发电,因而在幕墙应用中占比反超。
被动节能到主动产能:光伏幕墙的定位跃迁
光伏幕墙将幕墙与光伏发电功能相结合,相较光伏屋顶还兼具美观、通风采光等功能。作为绿色节能的幕墙形式,它实现了被动节能和主动产能的结合。与屋顶工程不同,光伏幕墙工程的资质门槛更专业:除宽泛的建筑工程施工要求外,还需建筑幕墙工程专业承包资质与建筑幕墙工程设计专项资质。据建设通数据,截至2022年9月22日,全国拥有建筑幕墙工程专业承包一级资质的企业共6,845家,拥有建筑幕墙工程设计专项甲级及以上资质的企业共1,071家,同时拥有两种资质的企业801家。
未来方向:效率、结合度与工业化
光伏幕墙后续发展集中在四个方向:提高组件效率,要求电池组件具备良好温度系数和弱光性、对红外和紫外线有良好吸收转化作用,且反射率低、无光污染;提高建筑结合程度,开发更多建材型组件;应用直流化、集成化,推进光伏与保温材料、电致变色、光热、PV-LED等一体化集成;提高工业化率,通过模块化生产降低造价,并研发新型封装方法丰富晶硅组件颜色。
常见问题
为什么光伏幕墙中薄膜电池占比高于晶硅?
据BIPVboost数据,2018年幕墙应用的BIPV中薄膜类电池占比56%、晶硅电池占比44%。薄膜占比较高的主要原因是部分幕墙有透光需求,只能使用薄膜电池组件,而晶硅电池本身不透明。
光伏幕墙和光伏屋顶的技术路线为何相反?
屋顶应用以晶硅为主,2018年晶硅占比达90%、薄膜仅10%,因为屋顶光照面积大、对透光无要求,晶硅单块组件功率相对较高的特点更契合。幕墙则受透光、美观与建筑结合度约束,薄膜路线因此占优。
光伏幕墙工程的资质门槛体现在哪里?
除宽泛的建筑工程施工要求外,光伏幕墙工程还有较专业的资质要求,涉及建筑幕墙工程专业承包资质与建筑幕墙工程设计专项资质两类。据建设通数据,截至2022年9月22日,同时拥有两类资质的企业为801家。