在全球常規能源日益緊張的大環境背景下,太陽能是當今可再生能源開發利用的首選之一,其對常規能源短缺的可彌補性和可替代性的優勢日益顯現。太陽能既是一次能源,又是可再生能源。它資源豐富、利用方便,既可免費使用,又無需運輸,對環境無任何污染。加強可再生能源開發利用,是應對日益嚴重的能源和環境問題的必由之路,也是人類社會實現可持續發展的必由之路。為了使太陽能的利用向實用化進一步推進,需大力加強太陽能技術的基礎研究。
太陽能利用的重要途徑之一是研制太陽能光伏電池。進入本世紀以來,隨著太陽能光伏電池效率的提高和成本的降低,其相關光伏發電產品逐步從個別高端應用領域轉向國民經濟的各個領域,其未來發展前景十分看好。
光伏電池組件簡稱PV構件,是一種暴露在陽光下會產生直流電的發電裝置,由幾乎全部以半導體材料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。光伏組件可以制成不同形狀,而組件又可以連接,以適應建筑形式要求。由于光伏電池組件安裝后長時間處于無人監控狀態,所以需要定期檢查、維修和護理,對于損壞的光伏組件給予更換,保證光電轉換正常進行。
PV構件和建筑集成后屬于建筑的一部分,其健康程度直接影響到建筑的功能。尤其是光伏建筑一體化(BIPV:Building Integrated Photovoltaic)形式的建筑,PV構件的維修和更換是解決光伏產品在建筑中推廣和應用所遇難題的有效措施。因為即使PV構件能達到與建筑同壽命,但隨著PV新產品發電效率的快速提升和制造成本的迅速下降(如同計算機和手機產品的發展一樣),建筑既有PV構件的更新換代勢在必行。所以,為了遵循市場發展規律,設計一種可更換、易維修的建筑PV構件,對滿足當前光伏產業的市場需求很有必要。
與現有技術相比,本發明不但設計簡單、方便、靈活,安裝成本低,而且在推廣太陽能光伏建筑應用方面具有很大程度上的示范意義,對推進建筑節能等方面具有積極的現實意義。
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