侧面集成 PCM 的光伏建筑一体化系统

来自中国暨南大学、安徽工业大学和武汉大学的研究人员设计了一种新型建筑集成光伏（BIPV）系统——双PCM BIPV复合包层（BIPV-dPCM）。该系统由多层组成，在墙壁的每一侧使用30mm的相变材料（PCM），以降低光伏运行温度。

资料来源：光伏杂志

研究人员通过数值模型实验，发现与其他系统相比，该系统实现了优异的热电耦合性能。白天，光伏板将太阳能辐射转化为电能，产生多余的热量被引导到室内，而附着在光伏背面的PCM吸收热量，使其熔化，从而降低光伏温度并提高发电效率。晚上，室内区域附近的PCM开始固化并放热，从而保持室内温度波动较小，减少峰值负荷差异。同时，PCM与BIPV的整合有助于提高太阳能利用率、减轻室内热负荷并促进低碳建筑的发展。

资料来源：光伏杂志

为验证BIPV dPCM外壳兼顾发电和隔热性能，研究人员将该系统模拟在广州一间民用住宅中层朝南的5m房间内。通过与其他三种典型外壳的比较，新系统可以更有效地提高整体有效能效率，减少每个部件的有效能损伤，且增强了温度控制。然而，光伏组件的内部有效能损失占80%以上，因此有必要采用通风等冷却技术。