在BIPV幕墙场景中,薄膜电池之所以成为满足透光需求的主流选择,是因为晶硅电池本身不透明,采光只能依靠电池片之间的间距来实现,而薄膜电池可兼顾透光与发电。据BIPV boost数据,2018年幕墙应用的BIPV中薄膜类电池占比达56%,高于晶硅类的44%,薄膜占比较高的主要原因正是部分幕墙存在透光需求,只能使用薄膜电池组件。
透光需求为何把晶硅挡在门外
幕墙与屋顶的核心差异在于建筑属性。光伏幕墙兼具美观、通风采光等功能,是技术、艺术与功能的综合体。晶硅电池虽然稳定性好,但电池本身不透明,采光需要依靠蓄电池的间距实现;而部分幕墙必须保证透光,这一需求直接决定了组件类型的选择。相比之下,光伏屋顶对透光没有要求,且光照时间长、光照面积大,因此多数采用晶硅组件——BIPV boost数据显示,2018年屋顶应用的BIPV中晶硅电池占比达90%,薄膜类仅10%。两个场景的技术路线分化,本质上由建筑功能需求决定。
薄膜路线的技术壁垒集中在哪里
透光调控能力是首要壁垒。幕墙需要在发电与采光之间取得平衡,这对电池的透光可调性提出要求,也是薄膜路线在该场景胜出的直接原因。
弱光与温度性能构成第二重门槛。幕墙上的应用需要电池组件具备良好的温度系数和弱光性,并对红外和紫外线具有良好的吸收和转化作用。薄膜类电池发电性能高、高温性能佳,与幕墙的实际工况更为匹配。
建筑一体化工艺是第三重壁垒。幕墙在材料色彩和规格上都有较高要求,需要开发更多建材型组件,提供美观实用的光伏产品。同时,幕墙光伏发电为直流电,应用中需考虑使用直流负载以减少成本与损耗,光伏与保温材料、电致变色、光热、PV-LED等一体化集成也是未来方向。
此外,光伏幕墙工程的资质门槛明显高于屋顶:除建筑工程施工要求外,还需建筑幕墙工程专业承包资质与设计专项资质。据建设通数据,截至2022年9月22日,全国同时拥有建筑幕墙工程专业承包一级资质和设计专项甲级及以上资质的企业仅801家,这一稀缺性本身也构成进入壁垒。
常见问题
为什么薄膜电池更适合有透光要求的幕墙?
因为晶硅电池本身不透明,采光只能靠电池间距实现,难以兼顾透光;而薄膜电池可满足幕墙的透光需求。据BIPV boost数据,2018年幕墙BIPV中薄膜类占比56%,主因正是部分幕墙有透光需求,只能使用薄膜组件。
薄膜电池在幕墙场景的技术壁垒有哪些?
主要集中在三方面:透光调控能力、良好的温度系数与弱光响应,以及与建筑在色彩、规格、集成化上的结合工艺。幕墙对材料色彩和规格要求较高,需要开发更多建材型组件。
晶硅电池在BIPV中就没有优势吗?
晶硅电池单块组件功率相对较高,稳定性好,在安装场所与面积有限、且无透光要求的场景中仍是主流。据BIPV boost数据,2018年屋顶BIPV中晶硅占比达90%,与幕墙场景形成明显分化。