我们可以用内置太阳能电池制造屋顶瓦片-现在的挑战是使它们更便宜

我们可以用内置太阳能电池制造屋顶瓦片-现在的挑战是使它们更便宜 除了直接印在您的屋面瓦上以外,其他都可以。 科尔·伊顿摄影/快门

尽管是这样一个陷入困境的国家,澳大利亚在拥抱太阳能的竞争中仍然落后。 尽管全国各地都有成千上万的屋顶装饰着太阳能电池板,但我们还没有看到合乎逻辑的下一步:将太阳能光伏电池作为其结构不可分割的一部分。

我们的 实验室 希望改变这种状况。 我们已经开发出了一种太阳能屋面瓦,使用专门定制的粘合剂在其表面集成了太阳能电池。 现在,我们正在测试它们在澳大利亚恶劣温度下的性能。

我们的初步测试结果表明,我们的太阳能屋顶瓦发电量比常规太阳能电池板多19%。 这是因为瓷砖比太阳能电池板更有效地吸收热能,这意味着瓷砖的表面在持续的阳光下加热得更慢,从而使太阳能电池有更多的时间在较低的温度下工作。

我们可以用内置太阳能电池制造屋顶瓦片-现在的挑战是使它们更便宜 太阳能瓦。

澳大利亚的温室气体排放 继续上涨, 进行中 更加难以履行其在《巴黎协定》下的承诺.

在全球范围内,商业和住宅建筑约占能耗的40%。 因此,其他国家正在努力通过使建筑物更节能来减少温室气体排放。 例如,欧盟已承诺通过2050使所有大型建筑物实现碳中和。 欧美都在努力 建造建筑物 可以利用太阳能的材料。

在澳大利亚,建筑物占 仅占能耗的20%,这意味着效率提高带来的总排放量减少。

这并不是说我们不应该这样做,尤其是考虑到可用的日照量。 然而,与其他国家相比,澳大利亚在太阳能智能建筑材料方面的青春期非常长。

以澳大利亚的温度

在最近的 在《太阳能》杂志上进行评论,我们在澳大利亚确定并讨论了阻碍采用太阳能发电结构(称为“建筑物集成光伏”或BIPV)的问题。

根据我们审查的研究,对采用这些技术的大部分担心归结为简单的缺乏了解。 我们确定的因素包括:对前期成本和投资回收期的误解; 缺乏技术知识; 对建筑物的微气候未来变化的担忧; 甚至宣传反对气候变化和可再生能源。

W在全球范围内,BIPV系统仅占太阳能光伏市场的2.5%(在澳大利亚几乎为零)。 但这预计 13在全球范围内提高到2022%.

开发新的BIPV技术,例如太阳能瓦和太阳能外墙,不仅可以减少温室气体的排放,还可以为企业和经济带来巨大的潜力。

根据一项全国调查(请参阅澳大利亚的条目 此处),澳大利亚房主对屋顶太阳能电池板的舒适度仍然比其他系统(如地面安装的)好得多。

因此,我们认为,如果我们想在澳大利亚推广BIPV系统,那么我们的太阳能屋顶瓦就是一个理想的起点。 与传统的安装在屋顶的太阳能电池板相比,我们的瓷砖具有一系列优势,例如维护成本低,外观吸引人,易于更换,并且在屋顶上没有额外的负载。

面临的挑战

然而,该技术的主要挑战是当前的高成本,消费者意识差以及缺乏工业规模的制造工艺。 我们借助西悉尼大学的3D打印设备制作了瓷砖,只需稍加改动即可将其连接到现有的瓷砖生产机器上。

当前商业太阳能瓦的安装成本可能高达 每平方米A $ 600,包括逆变器。

而且,关于屋顶砖在长期使用中的性能方面的信息很少,也没有关于太阳能砖是否会影响建筑物内部条件的数据。 瓷砖可能会升高内部温度,从而增加对空调的需求。

为了回答这些问题,我们正在对太阳能砖进行完整的生命周期成本分析,并研究降低成本的方法。 我们的目标是将包括逆变器在内的成本降低到每平方米X $ 250甚至更低。 这样的价格有望使澳大利亚房主有能力将太阳能引入其房屋结构。

关于作者

可持续发展(能源与水)博士后研究员,阿卜杜勒·阿林姆博士 西悉尼大学; Ataur Ra​​hman,副教授, 西悉尼大学和钟涛教授 西悉尼大学。 主要作者谢谢 Bijan Samali教授非常重视他的研究。谈话

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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