不破壞美感,新型碳纖維混凝土助建築整合太陽能一臂之力

作者 | 發布日期 2020 年 04 月 01 日 18:30 | 分類 太陽能 , 能源科技 follow us in feedly


通常考量到發電量,建築整合太陽能(BIPV)的首選多為屋頂太陽能方案,這不僅是因為屋頂遮蔽較少,太陽能板能面向陽光也是主要因素之一。而最近德國科學家研發出特殊碳纖維混凝土,太陽能板可以直接嵌入其中,方便在施工時調整傾斜角度提高發電效益,據研究,發電量較傳統方式提高 50%。

德國應用科學研究機構 Fraunhofer 矽晶太陽能中心(Center for Silicon Photovoltaics) 與萊比錫電信應用科技大學、德勒斯登工業大學攜手合作,投入太陽能專案 SOLAR.shell,希望建築整合太陽能也可以很美。

目前的建築整合太陽能大多都是在屋頂架設矽晶太陽能板,或是將太陽能板裝設在外牆上,漂不漂亮有待商榷,但外牆式太陽能板的發電量確實較低、有待提升,這是因為外牆式太陽能板無法像屋頂型一樣傾斜擺放,有適當傾斜角度才可以讓陽光直射太陽能板,提高發電量。

為此,Fraunhofer CSP 研究團隊就研發出特殊的「3C 混凝土(Carbon Concrete Composite)」,取代傳統的鋼絲,將碳纖維材料與混凝土結合,讓人們可將太陽能模組直接裝在碳纖維混凝土上,專案經理 Sebastian Schindler 表示,裝設方法也有許多種,包括場鑄混凝土時直接嵌入太陽能板,也能用疊上、黏接、釘螺絲釘等方式裝設太陽能板。

多種方法,但最終還是要看整體設計,就像在場鑄工程時,得確定太陽能尺寸恰好能嵌入混凝土,同時也要注意安全性,混凝土太薄就不適合裝設太陽能板,建築首要考慮的還是堅固耐用與實用性。

團隊也研製出嵌入 9 片太陽能電池的 2×3 公尺混凝土牆,如首圖,每片電池都有不同的傾角,研究也指出,相較於傳統的裝設方法,發電量提高 50%,只是這種設計需要小型、可撓太陽能電池,目前也還不知道耐用性、老化測試結果等,還需要進一步研究。

不少廠商也看好建築整合太陽能市場,投入研發新型的太陽能解決方案技術,像是海力雅集成整合建築設計、TFT-LCD 面板、單多晶及薄膜太陽能產業,研發擬真發電建材「美學潔能牆」,最近則獲得德國紅點設計獎。

(首圖來源:Fraunhofer