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(dāng)于1700億t標(biāo)準(zhǔn)煤，每年日照時(shí)間大于2000h，
輻射總量高于586KJ/m2的太陽能資源豐富地區(qū)和較豐富地區(qū)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(fèi)更加突出。
建筑能耗占全社會(huì)總能耗的25%，其中建筑
采暖、空調(diào)、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(fā)達(dá)國家的2至3倍，在全面建設(shè)小康社會(huì)的進(jìn)程中，建設(shè)系統(tǒng)資源節(jié)約的任務(wù)十分艱巨。把資源節(jié)約、降低消耗放在突出位置，
建筑節(jié)能是提高住宅舒適度、降低運(yùn)行費(fèi)用的基礎(chǔ)，也是可持續(xù)發(fā)展的迫切要求。我國與國外先進(jìn)水平的差距，不在材料和技術(shù)上，而是在
設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)上。建立以強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)為主體、推薦性標(biāo)準(zhǔn)為補(bǔ)充的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系，新建建筑全面執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，建筑能耗減少50%。加大對(duì)建筑節(jié)能的檢查力度，對(duì)違反規(guī)定的建設(shè)項(xiàng)目，已完工的不予驗(yàn)收備案并責(zé)令改。節(jié)能的65%主要由建筑圍護(hù)系統(tǒng)承擔(dān)。通過建筑一體化設(shè)計(jì)，推廣應(yīng)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(qiáng)大的潛在市場，我們有理由預(yù)計(jì)，中國的光電幕墻\光電屋頂及光電工程在21世紀(jì)將會(huì)得到迅猛的發(fā)展。
MJ/（㎡•a）
我國太陽輻射資源帶 表3
資源帶號(hào) 名稱 指標(biāo)
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(gè)光電電池（又名太陽能電池）進(jìn)行串、并聯(lián)組合而成的電池陣列，把光電板安裝在建筑幕墻（屋頂）相應(yīng)的結(jié)構(gòu)上就組成了光電幕墻（屋頂）。
2.1 光電現(xiàn)象
1983年，法國物理學(xué)家A.E貝克威爾觀察到光照在浸入
電解液的鋅電板產(chǎn)生了電流，將鋅板換成帶銅的
氧化物半導(dǎo)體，其效果更為明顯。1954年美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)從
石英提取出來的硅板，在光的照射下能產(chǎn)生電流，并且硅越純，作用越強(qiáng)，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(dǎo)體PN結(jié)而產(chǎn)生的光伏效應(yīng)（Photovoltraic Effect，縮寫為PV），它的外形結(jié)構(gòu)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(gè)PN結(jié)，在n型層上面制作
金屬柵線，作為正面柵狀電極（負(fù)極），在整個(gè)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(gè)表面上再覆蓋一層
減反射膜。
當(dāng)N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體緊密接觸時(shí)，在交界處形成PN結(jié)：N型半導(dǎo)體的電子和P型半導(dǎo)體的空穴，都會(huì)向?qū)Ψ綌U(kuò)散，從而形成一個(gè)內(nèi)建電場。當(dāng)光照射到PN結(jié)時(shí)，如果光子的能量大于禁帶寬度（對(duì)硅而言，其數(shù)值為1.1ev），滿帶中的電子就會(huì)被激發(fā)到導(dǎo)帶中去，形成由N區(qū)流向P區(qū)的內(nèi)光致電流，光致電流使N和P區(qū)分別積累了負(fù)電荷和正電，從而在PN結(jié)上形成附加的電勢差，這就是光生伏打效應(yīng)（PV），如果將PN結(jié)兩端與外電路相連，負(fù)載便會(huì)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(diǎn)。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(diǎn)，則太陽電池的實(shí)際效率都低于按此定義的效率值，實(shí)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(qiáng)度、光譜、溫度等，只有當(dāng)這些因素都確定時(shí)，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(duì)太陽電池效率的影響：日照強(qiáng)度S：其單位是w/㎡，在大氣層之外其值最大，稱為太陽常數(shù)。在大氣層之外的日照強(qiáng)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(shù)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(jìn)行粗略的簡化，可以表示為（IM為負(fù)載最佳工作點(diǎn)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(qiáng)度S的變化而微弱地變化，它們的關(guān)系是近似的對(duì)數(shù)關(guān)系。當(dāng)太陽電池的最佳工作點(diǎn)始終保持在它的最大功率點(diǎn)上時(shí)，太陽電池具有相當(dāng)好的“部分負(fù)荷特性”，既它帶有部分負(fù)荷時(shí)的效率不見得會(huì)比它帶有額定負(fù)荷時(shí)的效率小。
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