我國擁有豐富的太陽能資源，陸地表面每年接受的
太陽輻射能為50×1018KJ，相當于1700億t標準煤，每年日照時間大于2000h，
輻射總量高于586KJ/m2的太陽能資源豐富地區和較豐富地區占全國總面積的2/3（表3、圖3）。我國是耗能大國，建筑能源浪費更加突出。
建筑能耗占全社會總能耗的25%，其中建筑
采暖、空調、照明占14%，建筑建造能耗為11%，今后比例還可能有所上升。我國建筑能耗是相同氣候條件發達國家的2至3倍，在全面建設小康社會的進程中，建設系統資源節約的任務十分艱巨。把資源節約、降低消耗放在突出位置，
建筑節能是提高住宅舒適度、降低運行費用的基礎，也是可持續發展的迫切要求。我國與國外先進水平的差距，不在材料和技術上，而是在
設計標準和標準的落實上。建立以強制性標準為主體、推薦性標準為補充的建筑節能標準體系，新建建筑全面執行節能標準，建筑能耗減少50%。加大對建筑節能的檢查力度，對違反規定的建設項目，已完工的不予驗收備案并責令改。節能的65%主要由建筑圍護系統承擔。通過建筑一體化設計，推廣應用光電幕墻（屋頂）的有效途徑。盡管目前我國光電幕墻（屋頂）市場正在方興未艾，但它具有強大的潛在市場，我們有理由預計，中國的光電幕墻\光電屋頂及光電工程在21世紀將會得到迅猛的發展。
MJ/（㎡•a）
我國太陽輻射資源帶 表3
資源帶號 名稱 指標
Ⅰ 資源豐富帶 ≥6700MJ/（㎡•a）
Ⅱ 資源較富帶 5400~6700MJ/（㎡•a）
Ⅲ 資源一般帶 4200~5400MJ/（㎡•a）
Ⅳ 資源貧乏帶 ＜4200MJ/（㎡•a）
2 光電電池基本原理
光電幕墻（屋頂）的基本單元為光電板，而光電板是由若干個光電電池（又名太陽能電池）進行串、并聯組合而成的電池陣列，把光電板安裝在建筑幕墻（屋頂）相應的結構上就組成了光電幕墻（屋頂）。
2.1 光電現象
1983年，法國物理學家A.E貝克威爾觀察到光照在浸入
電解液的鋅電板產生了電流，將鋅板換成帶銅的
氧化物半導體，其效果更為明顯。1954年美國科學家發現從
石英提取出來的硅板，在光的照射下能產生電流，并且硅越純，作用越強，并利用此原理做了光電板，稱為
硅晶光電電池。
2.2 硅晶光電電池分類
硅晶光電電池可分為
單晶硅電池\
多晶硅電池和非硅晶電池。
2.3 硅晶光電電池原理
硅晶光電電池的原理是基于光照射到硅半導體PN結而產生的光伏效應（Photovoltraic Effect，縮寫為PV），它的外形結構有圓形的和方形的兩種。這是一種N+/P型光電電池，它的基本材料為P型單晶硅，厚度在0.4mm以下，上表面是N型層，是受光層，它和
基體在交界面處形成一個PN結，在n型層上面制作
金屬柵線，作為正面柵狀電極（負極），在整個背面也制作
金屬膜，作為背面金屬電極（正極），這樣就形成
晶體硅光電電池。為了減少光的反射損失，一般在整個表面上再覆蓋一層
減反射膜。
當N型半導體和P型半導體緊密接觸時，在交界處形成PN結：N型半導體的電子和P型半導體的空穴，都會向對方擴散，從而形成一個內建電場。當光照射到PN結時，如果光子的能量大于禁帶寬度（對硅而言，其數值為1.1ev），滿帶中的電子就會被激發到導帶中去，形成由N區流向P區的內光致電流，光致電流使N和P區分別積累了負電荷和正電，從而在PN結上形成附加的電勢差，這就是光生伏打效應（PV），如果將PN結兩端與外電路相連，負載便會有電流通過。
2.4 光電電池（太陽電池）的效率
太陽電池的效率是指太陽電池的輸出功率PM與投射到太陽電池面積上的功率Ps之比，其值取決于工作點。通常采用的最大值作為太陽電池的效率，即如果太陽電池不工作于最大功率點，則太陽電池的實際效率都低于按此定義的效率值，實際效率可能更低。
影響太陽電池的效率的因素很多，如日照
強度、光譜、溫度等，只有當這些因素都確定時，太陽電池的效率才能被確定。下面分別討論上述三種因素對太陽電池效率的影響：日照強度S：其單位是w/㎡，在大氣層之外其值最大，稱為太陽常數。在大氣層之外的日照強度為S≈1.37kw/㎡。在地球表面的S值通常在零到1kw/㎡之間變化。圖6繪出了一簇以多種不同S值為參數的特性曲線。由圖可見，短路電流ISC隨著日照度S的變化而有較大改變，而空載電壓VOC僅是隨著S的變化而略有變化。如果進行粗略的簡化，可以表示為（IM為負載最佳工作點的電流）：
ISC ～ IM ～S
以及
VOC ～ VM～ LnS
因此，太陽電池的效率也可以表示為：
η=ηmpp≈(S LnS)/S ≈ LnS
由上式可以看出，效率η僅是隨著日照強度S的變化而微弱地變化，它們的關系是近似的對數關系。當太陽電池的最佳工作點始終保持在它的最大功率點上時，太陽電池具有相當好的“部分負荷特性”，既它帶有部分負荷時的效率不見得會比它帶有額定負荷時的效率小。
上一頁1234下一頁
