2012-10-03 04:00:38Column
建材一體型太陽電池模板
工研院IEK-ITIS計畫 劉致中 研究員
一體型太陽能電池模板(Building-integrated photovoltaic,BIPV)是結合太陽能發電與建築物外牆兩項功能的產品；Tomas博士對BIPV有一明確的定義是：太陽電池模組(module)或陣列(array)被整合、設計並裝置在建築物上，具有兩種以上之功能應用的產品。
一、BIPV的優缺點與應用範圍
在地狹人稠與土地價格昂貴的地區，BIPV是解決土地設置成本過高與整合發電設備與建物外觀的最佳解決方案，相對於現有裝設太陽能電池模組的方法其所帶來的好處有：1.可有效利用建築物的表面積2.替代建築物的外表包覆材料3.代替屋頂、牆面、窗戶之建材4.可遮陽，降低建築物外表溫度5.降低整體建築成本6.建築物外觀較美觀等；但BIPV的日照時數與轉換效率，會因為受限於建築物外牆或頂樓板的位置而有所降低，建物部分外觀的形狀與顏色受到BIPV原先形狀與顏色的限制，均為BIPV目前所存在的缺點。
目前BIPV的應用主要有大樓帷幕牆或外牆、大樓、停車場的遮陽棚、大樓天井、斜頂式屋頂建築之屋瓦、大型建築物屋頂/隔音牆等，與目前市面上熱門的太陽能電池模組最大的不同是在使用的耐久程度上，BIPV的使用期限一般都需要達到15~20年，而且須符合使用當地的建築法規對建材性質的規定。例如在國內如應用於大樓帷幕牆，材質須符合「中國國家標準」中CNS14280/A3380「帷幕牆及其附屬門窗物理性能試驗總則」的規定。
表一、我國大樓帷幕牆之性能規範與檢驗標準 /2003
性能規範 | 試驗方法 | 標準 | 用意 |
防火時效 性能 | CNS12514 | u 防火帶以內1小時 u 防火帶以外30分鐘 u 帷幕牆層間塞防火時效2小時 | 增加防火效能，延長火災時之逃生時效。 |
建築設計施工編號76條(防火門窗規定) | u 帷幕牆的玻璃與框部分 | ||
耐風壓性能 | CNS13972 | u 帷幕牆構材撓度＜L/175＜19mm(L：構材強度) u 跨距＞4115mm，容許撓度＜L/240+6.3mm | 被稀有強風吹襲時，亦不會脫落或飛散 |
層間變位吸收性能 | CNS14281 CNS13972 | u ＜樓高之1/100 | 一般/強烈地震作用力下，仍能確保安全。 |
水密性能 | CNS13973 CNS13974 | u 壓力差720Pa，噴水量＜3.4L/m2min | 預防大雨造成漏水現象 |
氣密性能 | CNS13971 | u 一般建築壓力差75Pa，高層建築壓力差300Pa下 u 固定窗/牆板＜1.08m3/m2hr，活動窗＜1.5 m3/m2hr | 影響建物冷暖氣負荷 |
隔熱性質 | u ＜110kWh/m2Yr | 影響建物冷暖氣負荷 | |
隔音性能 | CNS8465 CNS8466 AMAA規範建築物內部可接受噪音範圍 | 居住者舒適程度 |
資料來源；內政部建研所/金屬帷幕牆設計技術手冊編訂/2003
二、BIPV在國內發展的現況
BIPV的製造與使用過程中結合了原先的太陽能產業與建築、建材產業。製程上游段的晶圓製造、切割與中游的太陽能電池製造等均為現有太陽能產業的一環，下游的模組化、封裝等製程則須符合太陽能與建築相關產品檢測規範。國內現有製造廠商仍集中於太陽能電池模組的製造，專業BIPV製造生產廠商仍為數不多！由表二中可以看出，目前僅奈米龍與生耀光電有生產BIPV產品，奈米龍現階段並取得德國TUV的太陽光電產品認證。
資料來源 : 工研院IEK-ITIS計畫 劉致中 研究員