中国大唐集团太阳能产业有限公司中南事业部 湖北武汉 430000
摘要：近几年，人们的生活水平不断的提高，文化生活也越来越丰富，生活节奏也随之加快，大众对于建筑工程的质量与环保功能越来越关注与重视，如何在保证经济建设中，保持能源可持续供应，同时又要满足大众对于绿色建筑工程的要求，这是摆在建筑工程相关人员面前的一大难题。而以太阳能为基础的光伏发电技术的出现，完美的解决了化石能源缺乏的问题，以自身强大的优势与特点（环保、绿色清洁、稳定性强等），深受建筑相关人员的喜爱与广泛运用。因此，本文将对光伏发电技术在建筑工程中的运用进行进一步的分析与研究。
关键词：太阳能；光伏发电；绿色建筑；应用；节能
1太阳能光伏发电技术现状
光伏发电技术是利用半导体PN结的光生伏特效应，当太阳光照射在光伏电池的PN结上，由于扩散运动使P区带正电，N区带负电，PN结两端产生电势差，将光伏电池接通外电路就会形成电压和电流，进而将太阳能转换为电能。建筑应用光伏电池的主要类型为晶硅太阳能电池与薄膜太阳能电池。晶硅太阳能电池可分为单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池两种。薄膜太阳能电池按光电转换材料进行分类，可将其分为硅（微晶硅、纳米晶硅、非晶硅）、碲化镉、铜铟镓硒（CIGS）、TiO2染料敏华（DSCs）、量子纳米材料、有机聚合物等。目前晶硅太阳能电池占比较大，但由于晶硅太阳能电池在制造过程的高能耗以及所需高真空条件使其发电成本较高，而且晶硅太阳能电池具有易破碎、不可弯曲等缺点。与晶硅太阳能电池相比，柔性薄膜太阳能电池具有不易破碎、质量轻、可弯曲等优点，因此薄膜太阳能电池易与建筑结合，近年来受到广泛关注。
2光伏发电技术在建筑工程当中的运用
在我国新发现的众多能源当中，光伏能源可谓是一种适应性强、作用非常大的新型能源的代表，具有无污染、无噪音等强大优势，将其运用在建筑工程方面，会大大缩短建筑工程的工期，提升工程的质量，增加企业的收益。同时，当建筑工程在竣工之后，投入到使用之时，如发生些许的问题，维护起来也非常的方便，而且发生问题的几率非常的小，所以深受我国建筑部门人员的喜爱和广泛运用。我国将光伏能源进行了高效的划分，将其分成为光电与光热两种方式，其中的光热能源，就是将光伏能源科学、合理的运用到建筑工程当中，为建筑工程提供热能源，为大众进行供热服务，满足人们对于供暖的需求。而光电能源则是将光伏能源当做了建筑企业供热的能源，在人们的日常生活、工作以及学习当中都能为其提供供热能源，例如：以太阳能方式供热的空调，就是与光电能源为主进行工作的。
2.1光伏幕墙技术的科学运用
光伏幕墙可以说是现在建筑当中最普遍、也是最常见的技术，深受工作人员的广泛运用与喜爱，同时也是光伏发电和建筑一体化融合的产物。光伏幕墙主要指由专业的工作人员在玻璃幕墙内，科学合理地运用双层玻璃光伏组件，将传统的材料进行摒弃，在建筑工程当中运用光伏幕墙技术，不但能起到良好的隔绝噪音、隔冷隔热、安全性高等功能，还充分的运用了太阳能发电的原理，节约了化石能源，与我国的可持续发展战略相符。其次，作为建筑工程当中的相关人员，一定要科学、合理的运用光伏幕墙技术，促进我国建筑行业稳定、健康、长期的发展与运行。
2.2光伏采光技术的合理运用
采光技术是我国目前建筑工程中的一种最关键的节能措施，通过白天对于太阳的自然采光，为建筑工程之内起到照明的作用，在很大程度上节约了能源的耗费。众所周知，太阳光线都是直接照射在建筑的房顶上面的，所以相关工作人员要第一时间在建筑顶部科学合理的安装光伏电池板，光伏电池板与玻璃幕墙相比，接收辐射的能力更强，工作人员或者用户能够感受到太阳能照明的时间更加长，发电的质量更加稳定与安全。
其次，我国建筑工程相关人员在建筑物的顶部采光设计时，科学合理的融入光伏技术有两种方法，其一，和光伏幕墙技术的方法相差无几，都是用双层玻璃组件的方式，摒弃普通材料，实现了建筑物的采光与发电的需求；其二，相关工作人员还可以运用透明式的材料和光伏组件混搭的方式，但相关人员也要注意，光伏组件的排列方式有规则和顺序，不可胡乱进行排序，同时也可以运用图案进行相关的排列，这种方法能够大幅度降低太阳能所带来的超强辐射感，多用于重庆、武汉、南京等这些比较炎热的地方。
2.3光热发电技术
我国传统的发电方式具有一定的弊端和缺点，对我国的自然资源造成了很大的浪费，与我国的可持续发展理念也不相符，而运用光伏发电技术，不但能在一定程度上节约发电的成本，同时发电的工艺也很简单且便宜，减少了很多不必要的支出。科学、合理的运用光伏发电技术，在建筑工程资金有限的情况下，利用此技术能够为工程节约大部分的成本。
2.4光伏器件可作为屋顶材料运用
光伏发电技术具有很多的优势与特点，其中最大的优势就在于可以运用光伏器件作为建筑工程的屋顶材料，减少以往所使用的传统材料既占空间又浪费成本的弊端，科学合理的运用光伏器件作为屋顶材料，让阳光照进屋子的时间延长，就算在冬季，也可让阳光长时间地留在屋子里面，将设备整体的效率以及太阳能转化的效率大幅度提高。其次，专业的建筑人员还可以将屋顶材料的光伏设备，经过专业的施工，让其和建筑表面进行连接，这样即使出现狂风、大雨等恶劣天气，对于建筑工程本身也不会造成太大的影响与制约。最后，运用太阳能设备将屋面进行转换，让人们的居住舒适度大大提升，同时也对建筑起到了保护的作用，节约了建筑工程整体的成本。在建筑工程当中运用光伏发电技术，绝对是一项利国利民的好技术、好方法。
2.5太阳跟踪控制改进设计
针对光电跟踪和视日跟踪两种模式各自存在的问题，尝试将两种跟踪方式相结合，取长补短，通过改进跟踪策略的方式进行优化。改进后的复合跟踪以光电跟踪做为主要的跟踪方式，视日跟踪作为辅助的跟踪方式，参考地理位置设定跟踪时间，跟踪模式根据天气状况通过中断的方式自行切换。夜晚光照强度降低到临界值时，回到初始位置，停止光线追踪，光照强度高于临界值再重新启动跟踪。在多云或者阴晴不定的天气时，光线忽明忽暗，使光电传感器产生的电信号差值变小，如果低于预设最低差值，系统自动切换跟踪模式，改为使用视日跟踪的控制方式执行太阳跟踪，同时改变跟踪的频率，不需要实时变化，采用定时跟踪的策略，每隔一定的时间向控制器发出一次脉冲信号即可，尽可能的减少步进电机消耗的能量，当光线强度恢复到预设值以上（错开数值防抖）继续进行光电追踪。复合控制模式，能够适应更大范围的气候条件，积累误差少，跟踪准确度高，工作过程稳定，可以全天候的进行太阳跟踪，避免在阴晴不定的天气状况给系统带来的损耗，使系统更加稳定。
结语
随着分布式光伏发电技术的迅速发展以及太阳能光伏发电效率的不断提升，太阳能光伏发电技术将成为可再生能源领域的重要支撑，同时光伏发电技术也将进一步在绿色建筑评价以及实现绿色建筑中发挥重要作用。
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