光伏市场正在蓬勃发展，目前由硅主导

在2019年，大型光伏系统非常便宜，在许多情况下，它们甚至以低于传统电能源的价格提供电能。此外，光伏价格继续下降，而传统能源价格肯定会上涨。因此，许多研究预计未来几年光伏发电容量将持续激增。目前，95％的模块生产都是基于硅（Si）的，这显然是市场的领导者。图1（a）描绘了这种Si太阳能电池板，用于建筑应用的PV（BAPV，通常安装在屋顶上）和（大）公用事业规模的PV系统。在光伏屋顶安装的早期，BAPV系统可能非常糟糕，但外观已大大改善，如图1（b）和（c）所示。

a）[1]                                                                   b）[2]                                                                 c）[3]         

a）[4]                                                                                               b）[5]       

• a）（CIGS）薄膜PV太阳能电池的横截面，显示出几微米的厚度。
• b）全球光伏组件生产。2017年95％Si和5％薄膜光伏组件生产。

构建集成光伏系统具有新功能和更好的美学效果

BIPV是最近类型的PV应用，其指的是集成到建筑物外壳元件中的PV系统，例如作为屋顶瓦片和陶瓷或玻璃幕墙的建筑材料。这是一项最先进的技术，可以将光伏电池集成到建筑上令人愉悦的建筑物中，这对于城市来说非常重要，因此绝对不是一个小市场（估计90％的电力消耗发生在大城市）。图3给出了一些薄膜BIPV应用实例：Hanergy的Hantile（将太阳能产品集成到平顶和倾斜的屋顶，窗户，外立面，幕墙和天花板上）和Flisom的BIPV带状疱疹（其轻质，黑色）超薄柔性太阳能电池板可应用于屋顶和外墙。

a）[6]                                                                                                                b）[7]

• a） 汉能的Hantile产品，其中弯曲的太阳能屋顶的所有可见表面都覆盖有薄膜PV。已经安装在瑞典的住宅屋顶上。
• b）BIPV带状疱疹，由钢制成，带有集成的薄膜PV层。已经安装在比利时Stambrugge的一个家庭住宅中。

薄膜光伏系统轻巧灵活，尺寸和颜色也很好，具有很大的BIPV应用潜力

薄膜光伏技术本身具有一些关键优势，可以集成到成功的BIPV概念中。如图2（a）所示，薄膜PV太阳能电池非常薄，这意味着它们可以集成到柔性（例如不锈钢和聚酰亚胺薄膜）上，从而集成到轻质基板上。图4描绘了由MiaSolé和Midsummer完成的这种柔性和轻质薄膜PV装置的两个实例。

a）[8]                                                                                                       b）[9]

• a） 安装在温室上的灵活MiaSolé太阳能电池板。
• b）轻型仲夏PV板安装在斯德哥尔摩Tele2 Arena的薄膜屋顶上。

由于应用的太阳能电池互连策略，薄膜PV系统在视觉上也是优越的。图5阐明了薄膜光伏组件如何由彼此相邻的一系列长太阳能电池组成 - 如图5中垂直所示 - 其间具有微观开口（与Si模块中美学上不太有利的Si太阳能电池阵列相比，例如6x10太阳能电池阵列如图1（a）所示。

a）[10]                                                                                                                              b）[11]

• a）（CIGS）薄膜PV模块横截面的示意图，示出了2个相邻的电池和电流。
• b）（CIGS）薄膜光伏组件顶视图，显示许多垂直太阳能电池。

a）[12]                                                                                                                                        b）[13]

• a）  Avancis POWERMAX薄膜光伏电池板，尺寸和颜色可扩展。Nice Solar Energy的产品非常相似。
• b）Solar First的半透明薄膜PV板。

薄膜光伏企业正专注于这个不断发展的BIPV市场

大多数（CIGS）薄膜光伏企业 - 例如AVANCIS，NICE Solar Energy，Midsummer，Flisom，所有汉能公司（Solibro，Miasolé，Global Solar） - 都在提供针对BIPV应用的光伏产品。在十月期间CIGS薄膜太阳能电池技术国际研讨会（CIGSTECH）很明显，BIPV应用正在成为这些公司的关键市场。因此，目前正在进行一系列来自主要能源和工业企业的CIGS薄膜光伏系统制造的大规模投资。2018年增加了约600兆瓦的CIGS生产能力，扩建计划为多千兆瓦的生产。例如，汉能目前正在追求灵活和玻璃格式的超过600兆瓦的CIGS产能。薄膜光伏制造商对BIPV应用的关注与监管框架的发展密切相关。欧洲立法的一项重要内容是欧盟的建筑能源绩效指令，这需要所有新建筑在2020年底前几乎为零能源.BIPV系统对于欧洲建筑材料的脱碳至关重要。如今，建筑物占欧盟CO的36％2排放，但建筑可以提供欧盟32％的能源需求 - 如果他们使用现场发电设施，如太阳能电池板或建筑一体化太阳能（BIPV）。这确实能实现薄膜BIPV系统的起飞吗？不久的将来会告诉我们。

关键要点

• 如今的光伏（PV）屋顶安装是BAPV（建筑应用PV）系统。与早期的PV屋顶安装相比，这种系统在视觉上已经变得更加令人愉悦。
• 在美学上更令人愉悦的是BIPV（建筑集成PV）系统。这些是集成到建筑物外壳元件中的光伏系统，例如屋顶瓦片和陶瓷或玻璃幕墙等建筑材料。
• 薄膜光伏技术如今占有很小的市场份额。这些技术可以是轻量且灵活的，也可以是尺寸和颜色，这是BIPV应用的重要特征。
• 欧盟的建筑能源性能指令要求所有新建筑在2020年底前几乎为零能源。因此，目前薄膜光伏制造商正致力于开发和营销薄膜BIPV系统。