【摘 要】本文論述了
光電幕墻（屋頂）的基本原理、結構、設計計算、安裝維護。
【關鍵詞】
光電池、
光電板、光電
幕墻、光電屋頂。
1 前 言
光電幕墻（屋頂）是將傳統(tǒng)幕墻（屋頂）與光生伏打效應（光電原理）相結合的一種新型
建筑幕墻（屋頂）。主要是利用
太陽能來發(fā)電的一種新型的綠色的能源技術。
能源是人類生存和發(fā)展的基礎，傳統(tǒng)的能源是以消耗地球的有限資源，同時又污染人類生存環(huán)境為代價來生產的，20世紀70年代全球的能源危機，使世界很多國家清醒地認識到：太陽能是一種綠色（清潔，無污染）豐富的自然能源，爭相加以開發(fā)和研究，因而
太陽能電池從人造衛(wèi)星發(fā)電開始向地面發(fā)電普及和應用（表1），據不完全統(tǒng)計，1999年全世界太陽能電池的年產量已超過2億峰瓦（MWP）（圖1和圖2），但其年產量與世界能源總需求相比仍然相差甚遠，為了在21世紀能得到突破性發(fā)展，一些國家正在圍繞制約太陽能電池地面大規(guī)模普及應用的一些根本問題進行研究，其中一個問題就是接收面積問題，因為太陽能是分散的，為了提供所需的能源，必須有足夠的接受面積。據測算：為了滿足2000年全球電力的需求，以太陽能電池轉換率10%計算，需要的面積為840km×840km=705600km2，這相當于德國和
意大利兩個國家的面積。
太陽能電池的五種應用領域:
1)應用領域成本效應標準系統(tǒng)市場潛力
2)人造衛(wèi)星的發(fā)電系統(tǒng)佳，最早的
太陽能發(fā)電應用數(shù)百～千瓦量小，但發(fā)展穩(wěn)定
發(fā)展中國家居家用的太陽能系統(tǒng)佳，市場呈穩(wěn)定成長5W～5000W預估世界上有十億人口沒有電網供應電力
3)工業(yè)應用利潤最高的太陽能應用。 5W～1,500W公路的急救電話、公路標志、微波自動轉換裝置、電欄桿、街燈等
4)已發(fā)展國家建立建筑物整體性的太陽能系統(tǒng)（Building Intergrated
Photovoltaiacs）依據電力成本及政府輔助金而定 2,000W～300,000W美國、日本和德國發(fā)展他們已經宣布的「屋頂方案」，市場將超過每年1,000萬W,中央電力供應站太貴，是平常電價三倍。
5)我國1995年的發(fā)電量約為1億MW•h，如果全部用太陽能電池發(fā)電，其接收面積約為12500km2，比天津市還要大。以上數(shù)值表明，所需的面積是相當可觀的，利用建筑幕墻（屋頂）和太陽能電池相結合是解決接受面積的主要途徑。
已建成的一些實例工程有：
德國
慕尼黑銀行光電屋頂: 面積140㎡，功率15kw
德國慕尼黑銀行光電幕墻: 面積350㎡，功率35kw
丹麥太陽公寓光電屋頂: 面積970㎡，功率106kw
德商場光電幕墻面積650㎡，功率73kw
德國旭格集團總部光電幕墻大樓
南威爾斯的貝格隆園區(qū), 一座光電幕墻典型建筑
德國慕尼黑商貿中心的6座大廈都裝光電屋頂，共有7812個
框架光電板，每個光電板共有84個單晶
硅太陽能電池，
輸出功率為130w，光電板總和峰值功率為1.016kw，光電板占屋頂面積58%，發(fā)出的直流電經過逆變電器送至2萬V中壓電網，預計壽命20年，可減少2萬t的CO2排放量（見Phptovoltaics Inside Report 1998 17（9）：3）。現(xiàn)在全世界能源約4/5由含碳的礦物燃料產生，如果其用量年增長率為3%，預計到2020年全世界的CO2排放量將增加40%，對人類生成環(huán)境將產生災難性后果，多次國際會議都在研討減少CO2排放量和發(fā)展
綠色能源問題。光電幕墻（屋頂）的發(fā)展理所當然地被列為21世紀重要綠色能源。
美國制訂了百萬光電屋頂幕墻計劃（表2）。德國于1999年開始10萬光電屋頂光電幕墻計劃，預計在6～8年完成，每個系統(tǒng)定為5kw，總容量可達500MW。日本截止于1997年已建立1600個光電屋頂，容量為37MW。預計到2010年，太陽能電池產量將達到1800MW/年以上，年產值將超過42億美元。
光伏系統(tǒng)保有量預計為：美國757MW，歐洲618MW，日本174MW。
美國百萬屋頂計劃的內容與指標 表2
年代 1997 1998 1999 2000 2005 2010
參加城市數(shù) 10 25 50 75 200 325
太陽能建筑物（千個） 2 8.5 23.5 513 76 1014
屋頂當量系統(tǒng)（kw） 1 1 1 ２ 3 4
光伏總容量（Mw） 1 6.5 15 55 270 610
單位成本（美元/Wp） 6.5 5.7 4.9 4.3 2.9 2.0
總的CO2的減少（kt） 2 13 39 111 1037 3510
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