Kaj je fotovoltaika, vgrajena v zgradbe?

V zgradbe integrirana fotovoltaika (BIPV) uporablja fotovoltaične plošče namesto tradicionalnih gradbenih materialov v gradbenih strukturah, kot so strehe, okna in fasade. Fotovoltaični paneli proizvajajo sončno energijo s pretvarjanjem sončne svetlobe v električno energijo. Ta obnovljiv vir energije, ki ne onesnažuje, naredi fotovoltaiko, vgrajeno v zgradbo, sestavni del trajnostne arhitekture. Fotonapetostne plošče so zasnovane za številne nove gradbene projekte, vendar jih je mogoče namestiti tudi na že obstoječe stavbe. Številne zgradbe BIPV v državah, kot so Francija, Nemčija in Združene države, vračajo energijo v omrežje in za to prejemajo finančne spodbude.

Fotovoltaika (PV) je hitro rastoče področje tehnologije zaradi naraščajoče potrebe in želje po čisti energijski alternativi. Fotovoltaično ploščo je mogoče vgraditi v zgradbo ali pa jo namestiti na tla. Ti paneli ali moduli vsebujejo številne zapakirane sončne celice, ki so sestavljene iz več fotodiod, ki pretvarjajo naravno svetlobo v električno energijo. V fotonapetostnem sistemu, ki je povezan z omrežjem, se ta električna energija nato usmeri v električno omrežje. V samostojnem sistemu energija polni baterijo, kjer jo je mogoče shraniti za kasnejšo uporabo.

Izraz vgrajena fotovoltaika običajno pomeni, da je bila stavba načrtovana z mislijo na fotovoltaične sisteme. Fotovoltaična industrija je zasnovala fotonapetostne panele za več različnih namenov in stilov, zato ni treba, da bi arhitektov občutek za ustvarjalnost in estetiko zadušil njegova želja po trajnosti. PV moduli so na voljo v različnih barvah in so lahko uokvirjeni ali brez okvirja, neprozorni, prozorni, polprozorni, fleksibilni ali togi tanki filmi na kovinski podlagi. Velikost, obliko in najvišjo napetost je mogoče tudi prilagoditi. Pravilna izbira plošče bo v veliki meri odvisna od njenega namena. Kristalnih modulov ne smete uporabljati v območjih z visokimi temperaturami, saj se zmanjša njihova učinkovitost.

Najpogostejša vrsta vgrajenih plošč je za ravne strehe. Lahko so v obliki solarnih strešnikov ali skodle ali solarnih modulov, ki so razdeljeni na fleksibilne module, prozorne ali polprozorne module ali tankoplastne module. Tankoplastni moduli so se izkazali za najbolj priljubljene, saj so postavili eno ali več tankih plasti sončnih celic na podlago električnega izolatorja, imenovano substrat. V zgradbo integrirana fotovoltaika omogoča tudi gradnjo poševnih streh z vgrajenimi ali integriranimi ploščami.

PV fasade ali fotonapetostne zavese, obrazi stavbe, so zgrajene za namene varčevanja z energijo, estetike in vremenske zaščite. Te so lahko izdelane s tradicionalnimi, prozornimi ali polprozornimi moduli. Fasade so lahko opremljene tudi s sistemi senčenja, ki nagnejo module za senčenje stavbe ali za čim večjo učinkovitost izrabe energije. Ti moduli se lahko nagibajo ročno ali samodejno in so včasih znani kot sistemi “Shadow-Voltaic”. Sistemi senčenja se lahko vgradijo v prvotno zgradbo ali pa se montirajo pozneje.

Prozorne ali polprosojne PV plošče se uporabljajo za zamenjavo tradicionalnih gradbenih materialov, kot je steklo, v zasteklitvah ali laminatih. Pri fotovoltaiki, vgrajeni v zgradbo, arhitekti pogosto uporabljajo nizko kaljeno železno steklo za sendvič sončnih celic. Zasteklitev običajno uporablja tankoplastne celice, monokristalne celice ali prozorne celice med dvema slojema folije. Nekatere plošče omogočajo prehod vidne svetlobe skozi okno, medtem ko ultravijolično svetlobo uporabljajo za proizvodnjo energije. Druga okna so lahko zatemnjena za senčenje, opremljena s sistemi senčenja ali barvna.