随着全球城市化进程持续推进，建筑领域能源消耗已成为碳减排战略的关键环节。当前主流的被动式节能技术虽能实现基础性能耗控制，但在应对极端气候条件和动态能源需求方面仍存在明显局限性，需要探索更具适应性的解决方案。目前很多人将光伏组件加装在已有建筑的表面，即BAPV。常见的有屋顶、墙面等加装方式，这种方式虽然不需要对建筑物进行大规模的结构改造，成本也相对较低，但是采用BAPV的“贴装式”解决方案要注意下面这些问题：
一、结构安全困境。结构荷载不足引发的加固需求，既有屋面承载力难以匹配光伏新增荷载，极端天气下存在雪压塌顶、风揭组件等结构安全隐患；
二、防水能力。支架安装易破坏原防水层，改造后排水路径受阻导致积水概率增加，运维阶段渗漏风险加剧；
三、设备老化加速。外置逆变器、接线盒等设备防护缺失，受环境侵蚀加速设备老化。
那有没有更好的解决方案？有，让我们将目光转向BIPV（光伏建筑一体化）。
当光伏不再只是建筑的“外挂装备”，而是进化成建筑的“发电器官”，在维持建筑本体功能完整性的同时实现能源自给的可持续运行模式。光伏建筑一体化（BIPV）更注重光伏组件和建筑的融合，碲化镉发电玻璃作为建筑材料的一部分，同时具备发电和建材的双重功能。这种一体化设计不仅解决了BAPV的诸多弊端，还带来了许多独特优势：
光伏建筑一体化（BIPV）的核心优势
1.建筑美学一体化设计：可通过改变组件的颜色、形状、透光率等多维参数，提高建筑物的美观性，实现光伏构件与建筑立面/屋面的视觉融合；
2.建筑本体能源化转型：可以减少能源消耗，提高建筑物的能效性，同步降低运行阶段隐含碳排放；
3.结构性安全优势：组件无需额外的支撑结构，不像BAPV一样暴露在外面，不易受外力侵蚀，更具安全性。
4.装配式集成优势：建设难度小、工期短，安装便携性优于BAPV，且组件与建筑的深度融合提高了稳定性，寿命更长。
技术与材料的突破
BIPV 光伏组件分为晶体硅光伏组件和薄膜类光伏组件。与传统晶硅组件相比，碲化镉薄膜光伏组件具有以下优势:
1.透光率可调：可根据建筑需求定制透光率，满足采光和发电的双重需求。
2.弱光性与高温性能更优：在弱光和高温环境下发电效率更高，适应性更强。工作时间长，同装机容量下发电量高出传统产品约3-8%。
3.设计灵活性高：可定制颜色、图案，完美适配建筑造型，提升美学价值。
4.无毒环保：碲化镉光伏组件的镉排放量仅0.3G/GWH，与天然气相同，碲化镉具有高度稳定的晶格，并可安全封装在碲化镉发电玻璃内多年，常温下没有镉的释放。
5.转换效率：碲化镉薄膜电池的理论转换效率上限约为32%~33%，技术潜力巨大。从商业化产品转换效率看，目前中茂绿能科技自主研发的碲化镉薄膜电池达到国内领先水平，同尺寸处于国际领先水平。
碲化镉光伏组件让光伏不再局限于传统安装模式，而是成为建筑表皮的一部分，实现了功能与艺术的完美结合。
BIPV的多元化应用场景
从技术优势到商业变现，BIPV的应用场景十分广泛多元，下面是一些常见的应用场景：
1.光伏幕墙
光伏幕墙以碲化镉发电玻璃替代传统幕墙材料，兼具发电、采光、隔热和装饰功能。透光性好且可定制颜色与透明度，能完美融入建筑立面美学设计，在弱光、高温环境下表现更优，尤其适合地标性建筑的曲面或异形立面。
2.光伏屋顶
屋顶是BIPV应用最广泛的场景之一，主要分为三类：
平屋顶式：通过支架调节光伏板倾角（通常与当地纬度一致），最大化太阳辐射接收，经济效益显著。适用于工业厂房、学校等大型公共建筑。
斜屋顶式：直接利用屋面坡度匹配光伏组件最佳光照角度，常见于民居或仿传统瓦屋面的商业建筑，兼具功能性与视觉协调性。
曲面屋顶式：采用柔性薄膜组件贴合曲面结构，满足机场、体育馆等标志性建筑的流线美学，但对组件力学性能及施工精度要求较高。
3.光伏遮阳
光伏遮阳系统将发电与建筑遮阳结构结合，主要形式包括：
水平遮阳：常见于挑檐或雨棚，遮挡夏季高角度阳光的同时发电，适用于停车场、公交站台。
垂直遮阳：多安装在建筑西立面，阻挡低角度日照，降低制冷能耗，尤其适合亚热带地区。
挡板式遮阳：灵活布置于东西向窗户，可调节角度或采用镂空设计，兼顾遮阳效率与艺术效果。
4.延伸应用
除主体结构外，BIPV还可渗透至建筑附属场景，如光伏地砖、光伏窗、光伏护栏等，进一步拓展了BIPV的应用范围。
在全球建筑低碳转型的进程中，从传统的屋顶加装（BAPV）到建筑光伏一体化（BIPV），BIPV正以颠覆性创新突破传统光伏应用的边界。它不仅将建筑从能源消耗者转变为生产者，更通过材料与设计的深度耦合重构了建筑的空间价值。