不同颜色的太阳能电池板可以集成在建筑物的外墙上,成为建筑中令人兴奋的美学部分。丹麦技术大学(DTU)与立面承包商HSHansen合作,记录不同颜色光伏元件的效果。
大多数人可能都知道太阳能电池板是放在屋顶上的闪亮的黑色玻璃板。高效,但也许不是为房屋提供可持续能源的最佳解决方案。而且,是的——这是必要的。根据欧盟指令,自2020年起,必须确保所有新建筑的碳排放量几乎为零,并且它们消耗的能源必须来自靠近或位于房屋本身的可再生能源。
在这里,太阳能电池是一个明显的解决方案,因为它们提供高能量产量并且价格合理。价格下降了约。过去10年的90%。因此,处理面板的外观和位置也很有意义。例如,给它们不同的颜色是值得的,即使它会不同程度地降低效率,而且——就位置而言——重要的是利用尽可能多的表面来生产所需的可再生能源。
所有这些现在都在UnitSun项目中得到进一步研究,DTU的研究人员与咨询公司MGSolar和幕墙承包商HSHansen一起参与了该项目。
该项目的一个可见表现是在DTURisø校区北端的场地上竖立了一个小展馆。房屋南面、东面和西面的原有墙壁已被拆除,取而代之的是带有不同颜色太阳能电池板的立面元素。在内部,它布满了电线和测量设备,在接下来的一年里,这些设备将为评估根据颜色和位置可以从面板中获取多少能量提供可靠的数据基础。
“如何在美观、发电和价格之间取得最佳折衷?这是我们试图为HSHansen解决的任务,”项目经理SuneThorsteinsson说,他正在与特别顾问PeterBehrensdorffPoulsen一起研究该案例和博士学位学生马库斯巴宾。
“我们需要可靠地估计带有太阳能电池的立面元素对房屋能源的意义,以便像选择任何其他立面材料一样容易选择它们。”
暖色产生的能量最少
太阳能电池通常是黑色的原因是黑色吸收所有光,因此为电池提供尽可能多的光子能量,这些能量可以转化为电能。当太阳能电池被着色时,这可能会导致电池效率下降,如果不进行详细测量,则很难预测效率损失。有多种太阳能电池着色技术解决方案,其中一些比其他的更有效。通常,最有效的解决方案往往会根据您观察它们的角度改变色泽。
在示范屋,南侧覆盖着正常的黑色细胞。在这里,对太阳能电池与绝缘体之间的距离进行了实验。在西边,有一个白色光伏元件,已显示相对于黑色元件损失了大约50%的能量。还有不同颜色的面板——包括砖红色面板——某些区域的建筑项目可能需要这些面板。它们损失了20-30%的能量,而更深的红色意味着细胞产生的能量减少了40%。但即使彩色太阳能电池板的效率较低,能源生产仍有望抵消额外成本,特别是因为整个立面元素取代了传统元素,甚至产生收益。
现场生产的太阳能电池板
DTU长期以来一直在研究太阳能电池,近年来还根据DanishSolarEnergyLtd开发的方法将太阳能电池放置在透明彩色薄膜后面。并且,在2019年,随着一个实验室的落成典礼,研究人员可以在其中建造和测试各种类型和尺寸的太阳能电池组件。
因此,带有许多不同太阳能电池元件的测试室自始至终都是自制的。房子本身生成的数据由Ph.D.建立的先进测量系统的数据补充。学生马库斯巴宾。在这里——使用激光光源——你可以从各个角度测试太阳能电池,并获得关于颜色对效果和眩光量的重要性的数据,这是传统光伏解决方案非常恼人的已知副作用。
除了颜色之外,还对不同的纹理(例如喷砂玻璃)和表面进行了实验,在这些表面上覆盖了传导电流的银色带。
HSHhansen希望能够在不久的将来在其预制立面元素中提供内置太阳能电池模块,以便建筑师和客户既能获得能量,又能拥有新的美学元素。
“在DTU的帮助下,我们希望建立一个可能性、它们的效果和成本的目录。我们的立面元素通常已经设计成不透明玻璃表面,可以创造特殊的视觉效果。例如,在这里,插入一个甚至可以产生能量的太阳能电池窗是显而易见的,”HSHansen部门负责人PernilleBrændstrupKjær说。
“通过UnitSun项目,我们的目标是让太阳能电池板成为我们立面元素的标准补充,建筑师会喜欢的。”