创新铝背BIPV幕墙模块的设计、制造和性能：德国案例研究

本文介绍了新型铝背衬建筑一体化光伏（BIPV）幕墙模块的设计、制造和性能分析。制造过程中的一项关键创新是集成了间隔层，确保铝背衬和太阳能电池之间的电气隔离，保持符合安全标准。

实验室表征显示，标准测试条件 （STC） 下的平均功率输出为每个模块 35 Wp，功率温度系数为 -0.368%/K。为了考虑幕墙应用中可变的作条件 ，这些模块还在不同的辐照度和温度水平下进行了测试。

此外，还评估了它们在各种电气配置和部分遮阳场景下的性能，以评估遮阳的影响和缓解策略的有效性。在长边遮阳场景中，带有旁路二极管的串联配置将额外的遮阳损耗从 65% 降低到 8%。并联配置表现出最高的遮阳电阻，但由于电流增加（I 增加）2-电阻损耗）。

除了实验室测试之外，还使用定制设计的下部结构评估了实际性能，该下部结构可以在所有基本方向（北、东、西和南）进行垂直安装，每个方向由一系列四个模块表示（每个方向 135Wp）。该设置有助于同时测量辐照度、温度和 I-V 曲线参数，从而可以全面比较不同方向的能量产量。结果不仅强调了朝南的立面的好处，而且朝东、朝西甚至朝北的装置也具有优势。编译 陈讲运

此外，结合实验室发现进行了PVSyst模拟，以估计不同地理位置的年能源产量。在哈勒（萨勒）的试验场，模拟的年发电量从朝北立面的42.4 kWh到朝南立面的107.3 kWh不等，基于每个方向135 Wp的装机容量。对其他气候区域的额外模拟证实了总体趋势，同时强调了根据当地辐照条件的绝对产量变化。

研究结果表明，多向太阳能收集可以使全天和跨季节的发电量分布更加平衡。这项研究强调了铝背衬 BIPV 幕墙模块在增强城市环境中可持续能源生产方面的潜力，展示了它们作为建筑集成太阳能应用的高效且适应性强的解决方案的可行性。

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