La construcción fotovoltaica, cuyo nombre completo es Building Integrated Photovoltaic (BIPV, Fotovoltaica Integrada en Edificios), se diferencia del sistema fotovoltaico adosado al edificio (BAPV, PV Adjunto al Edificio), que consiste en integrar productos de energía solar (fotovoltaica) en los edificios. La tecnología, el uso de módulos fotovoltaicos especiales, la sustitución de los materiales o componentes originales durante la instalación y el sistema fotovoltaico integrado en el edificio.

BAPV es la combinación de sistemas fotovoltaicos y edificios, como Colocación de paneles solares en el tejado Esta es una forma comúnmente utilizada y se caracteriza por no ocupar espacio adicional en el piso;

BIPV es la integración de sistemas fotovoltaicos y edificios, como techos de tejas fotovoltaicas, muros cortina fotovoltaicos y techos de iluminación fotovoltaica. Este método es una forma integrada de edificios fotovoltaicos, y los módulos fotovoltaicos no solo son dispositivos de generación de energía, sino que también forman parte de la estructura exterior del edificio.

Los módulos utilizados en BIPV son de vidrio para generación de energía, un material nuevo que se refiere a las células solares de película delgada de telururo de cadmio (CdTe). El vidrio es simplemente un material de sustrato transmisor de luz. Recubierto con material fotoeléctrico (CdTe), el vidrio común puede transformarse de aislante a conductor. Puede reemplazar ladrillos, muros cortina y otros materiales de construcción, y se adapta mejor a la integración de sistemas fotovoltaicos en edificios.

Además de la generación de energía, el sistema fotovoltaico para edificios también ofrece el rendimiento necesario y funciones decorativas únicas para la protección exterior del edificio, como resistencia a la presión del viento, estanqueidad al agua y al aire, aislamiento acústico, conservación del calor y sombreado. El sistema BIPV logra la combinación perfecta de envolvente, ahorro energético, aprovechamiento de la energía solar y decoración. Sus principales características son:

(1) Cumplir con los requisitos de estética arquitectónica.

En edificios fotovoltaicos, las cajas de conexiones, los diodos de derivación, las líneas de conexión, etc., pueden ocultarse en la estructura del muro cortina mediante diseños relacionados, lo que no solo evita la erosión causada por la luz solar directa y la lluvia, sino que también protege la estética del edificio. Se integra a la perfección con el edificio.

(2) Satisfacer las necesidades de iluminación del edificio.

Los edificios fotovoltaicos están compuestos por componentes de vidrio de doble cara, fabricados con vidrio templado ultrablanco liso, que se puede ajustar para lograr una transmitancia lumínica específica. Esto permite satisfacer los requisitos de transparencia lumínica incluso en la zona de observación del edificio. Cabe destacar que cuanto mayor sea la transmitancia lumínica del módulo fotovoltaico, más delgada será la disposición de las celdas y menor será la generación de energía.

(3) La generación de energía fotovoltaica es una fuente de energía renovable verde libre de contaminación, que puede reducir la contaminación ambiental causada por la generación de energía convencional y favorece la protección del medio ambiente;

(4) La combinación perfecta de cerramiento de fachada de edificio, ahorro de energía y conversión de energía solar sin ocupar recursos de tierra preciosos y escasos;

(5) Generación de energía in situ y uso in situ, reduciendo la pérdida de transmisión de energía;

(6) Suministro de energía durante el período pico de consumo de electricidad durante el día, aliviar la demanda máxima de electricidad y lograr la autosuficiencia de parte de la electricidad;

(7) Mantenimiento simple, bajo costo de mantenimiento, operación confiable y buena estabilidad;

(8) La célula solar, como componente clave, tiene una larga vida útil, pudiendo superar los 25 años. La capacidad de generación de energía puede ampliarse según las necesidades.

(9) Combinado con otros materiales para techos, tiene el efecto de aislamiento térmico, reduce la carga de aire acondicionado y ahorra el consumo de energía;

(10) Integrado en el edificio, puede utilizarse como material estructural de mantenimiento, lo que reduce el coste total y reduce los costes de instalación, sin necesidad de terrenos adicionales ni de construir otras instalaciones. Es adecuado para zonas densamente pobladas, donde el coste del terreno es especialmente importante para la arquitectura urbana.

Principales formas de BIPV

(1) Los sistemas de fachada o techo, techo fotovoltaico y estructura de pared se refieren a la adición de un sistema de generación de energía fotovoltaica independiente una vez finalizada la construcción del edificio. Este tipo no tiene requisitos especiales para el proceso de paneles, y los módulos fotovoltaicos convencionales son compatibles. Sin embargo, se debe considerar la presión del viento, la altitud a la que se ubican las cargas sísmicas y eólicas, y el rendimiento de sellado, y elegir el ángulo y la dirección de instalación adecuados según las condiciones meteorológicas locales. En toda la integración fotovoltaica del edificio, la generación de energía solar en el techo representa tres cuartas partes, principalmente porque el techo tiene una mayor área de recepción de luz y puede recibir más radiación solar cuando se instala.

Los sistemas fotovoltaicos integrados en fachadas se dividen en muros cortina translúcidos y opacos. Los muros cortina opacos utilizan principalmente componentes de silicio monocristalino y policristalino opacos, que ofrecen una alta eficiencia energética. Para los muros cortina que requieren iluminación, se emplean principalmente células fotovoltaicas opacas y células de película fina de silicio amorfo. Sus ventajas son la alta transmitancia de luz, el bajo precio, la facilidad de producción y la posibilidad de personalizar el color. La desventaja es su baja tasa de utilización de la energía lumínica. Sin embargo, los requisitos de transmisión de luz también se pueden lograr ajustando la separación entre las células fotovoltaicas o reduciendo su disposición.

(3) Sistemas fotovoltaicos de sombra. Se utilizan principalmente en pabellones, cocheras y otras estructuras. Los paneles fotovoltaicos se utilizan como parasoles. Además de aprovechar el espacio libre del techo para generar electricidad, también bloquean la radiación ultravioleta, lo que contribuye a retrasar el envejecimiento de los vehículos y a reducir la temperatura interior. Además, contribuyen al ahorro de materiales para parasoles y a una estética arquitectónica elegante.