在追求建筑碳中和的道路上,老旧建筑和轻质屋顶常因承重不足而被排除在光伏改造之外。瑞士与奥地利科研团队联手突破,开发出一种颠覆性的无玻璃轻质彩色光伏组件,重量低于6公斤/平方米,为这些建筑的绿色新生打开了大门。
SUNPRO POWER 100KW C&I Rooftop PV,Germany
核心技术创新:
1.轻量坚固“三明治”背板
核心采用聚丙烯蜂窝结构,两面覆以玻璃纤维增强聚合物(GFRP)蒙皮。这种设计在保证结构刚性的同时,实现了极致的轻量化。
2.聚合物前板替代玻璃
彻底摒弃笨重的玻璃盖板,显著减轻重量,同时确保光学性能满足发电需求。
3.彩色封装薄膜
将彩色箔片集成到封装层中,赋予组件多样化的建筑美学表现力。
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卓越性能表现:
1.极端环境稳如山
组件经受住远超国际标准IEC 61215:2021的严苛测试:
2000小时湿热试验
400次热循环 (-40°C 至 85°C)
相当于60 KWh/m²的紫外线曝晒。
40次湿度-冰冻循环
测试后功率损失低于5%,远超预期。
2.安全可靠有保障:
成功抵御直径25毫米冰雹的冲击。
通过ISO 11925标准Class E级防火测试(火焰暴露下蜂窝芯虽受损但仍达标)。
3.美学与效率的平衡:
标准无彩色组件效率达19.4%。
深灰色组件效率为14.28%。
米色组件效率为11.92%。
彩色化带来效率折损,但为建筑设计师提供了重要的美学选择。
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应用前景广阔:
这项由瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)、瑞士电子与微技术中心(CSEM)、奥地利化学与技术研究所(OFI)、奥地利莱奥本聚合物能力中心(PCCL)及莱奥本矿业大学顶尖团队共同取得的成果,直指两大关键市场:
1.老旧建筑屋顶改造:解决承重结构薄弱无法安装传统玻璃组件的痛点。
2.建筑立面一体化(BIPV):为低承重外墙和大型仓库屋顶提供轻质、美观的发电解决方案。
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未来展望:
研究团队已在欧洲中部气候区建立示范立面,持续监测组件在实际户外运行中的表现。相关成果已发表于知名期刊《Solar RRL》,并将在2025年欧洲光伏会议(EU PVSEC 2025)上展示最新进展。
结语:
这种集轻量化、高机械强度、环境稳定性和视觉美感于一体的玻璃彩色光伏组件,标志着建筑一体化光伏技术迈入新阶段。它不仅为老旧建筑披上“可发电的彩衣”,释放其绿色潜能,更将推动光伏与建筑设计的深度融合,加速城市向可持续未来转型。当每一面墙、每一片屋顶都能成为兼具功能与艺术的能量之源,建筑的绿色革命才真正触手可及。