2026-05-18 11:17:11
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建筑集成光伏被视为建筑领域能源转型的关键技术，其发展正在加速。根据德国能源署的数据，2023年和2024年，德国每年新增太阳能发电装机容量均超过10吉瓦。这一成就值得进一步扩大，因为据弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的调查，德国可利用的屋顶和立面面积可安装高达1000吉瓦峰值的光伏系统，而完全可再生能源系统中光伏的需求约为500吉瓦峰值即可满足。针对建筑集成光伏未来如何更广泛应用以及有哪些新解决方案，玻璃展向达姆施塔特工业大学和代尔夫特理工大学教授乌尔里希·克纳克博士以及弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的托马斯·克罗耶博士等专家进行了咨询。
可再生能源是日益增长的电力需求的最重要来源，在正在转型的热力和交通领域也是如此，这主要得益于风能和光伏发电相对较低的发电成本。建筑围护结构拥有巨大的可利用面积，为光伏发电提供了最大的增长潜力。如果这些面积配备光伏系统，将尤其有助于使城市的能源供应更加可持续。
太阳能建筑围护结构能显著降低建筑领域的二氧化碳排放量，提供遮阳效果，避免电网扩建成本，并创造可持续的地方价值。然而，建筑集成光伏在垂直面上的应用仍然较少被纳入规划的原因之一，可能是模块美学方面缺乏设计自由度。尽管带有集成光伏电池的建筑玻璃多年来已允许进行图案设计，但高效建筑集成光伏模块的色彩设计可能性此前却非常有限。达姆施塔特工业大学立面技术部门负责人兼代尔夫特理工大学建筑设计教席教授乌尔里希·克纳克博士解释说：“在我看来，为了进一步推广建筑集成光伏的应用，尤其是在立面上应用需要更多可能性来调整模块的颜色和尺寸以适应建筑的几何形状和美学要求。” 他强调：“立面的美学决定了模块的美学。反之亦然：通过可个性化定制的彩色模块建筑师可以塑造立面的美学。我们必须将建筑集成光伏立面部件理解为砖块、熟料或设计面板：我们可以从多种表面甚至尺寸中进行选择并将其用于个性化图案以实现所需的独特性。” 此前实现色彩个性化的一个主要障碍是相较于传统黑色模块设计的模块玻璃效率相对较低。
弗劳恩霍夫太阳能系统研究所多年来一直在研究一种解决方案该方案现已具备大规模生产和任意模块尺寸的市场成熟度。在该研究所从事研究的托马斯·克罗耶博士及其团队开发了获得专利的MorphoColor技术：与会部分严重遮挡模块的颜料或彩色薄膜不同该研究所通过干涉层产生所需颜色从而能够精确选择太阳光的特定波长并将其光学反射回来以产生强烈的色彩效果。对于太阳光的大部分剩余光谱玻璃保持透明且能量损失很小。克罗耶解释道：“屋顶和立面上有许多非常适合合理整合光伏的区域。” 他补充说：“通过我们的解决方案我们赋予建筑师使用光伏模块进行设计的自由。” 他进一步说明：“或者也可以完全隐藏光伏功能大多数情况下近距离观察仍能隐约看出是光伏模块但从几米外看就与普通立面面板没有区别了。”
采用MorphoColor涂层的彩色光伏模块性能可达同类黑色模块的90%至96%具体取决于颜色。“在传统太阳能模块中大部分能量来自长波红光的入射光子转化为电能而短波蓝光仅被利用了一小部分因此反射蓝光造成的电力损失小于反射红光例如蓝色盖板玻璃的模块效率略高达到黑色模块性能的96%而红色则为94%。”
彩色光伏不仅为立面提供了新可能也在人们最初可能不会立即想到的地方即古迹保护和整体风貌保护区提供了新机遇。“在受保护建筑的屋顶上安装光伏此前一直很困难而红色模块则能与典型的红色屋顶覆盖物很好地融入城市景观。” 为了实现大尺寸盖板玻璃和大型项目弗劳恩霍夫研究所与许可证持有者AGC Plasma合作将其技术推向市场成熟该公司在劳恩费尔德采用磁控溅射技术涂覆涂层以确保色彩均匀性和高角度稳定性该研究所与乌尔姆附近的光伏组件制造商Axsun共同作为资助合作伙伴该项目得到了德国联邦经济与气候保护部在PVHide项目中的支持目前采用MorphoColor技术的最新也是最大的项目是汉堡米勒门体育场北看台屋顶上的彩虹色光伏电站由LichtBlick SE主导规划采用了彩虹色设计。
2026年玻璃展将于2026年10月20日至23日在杜塞尔多夫再次举办作为玻璃行业未来议题交流的核心引领性展会其中也包括建筑集成光伏相关议题。
下届展会时间：2026年10月20号~10月23号
展会地点：德国 杜塞尔多夫
展会行业：玻璃
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