在德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院進(jìn)行的一個(gè)研究項(xiàng)目過(guò)程中，科學(xué)家研究和比較了位于巴西北部福塔雷薩、巴西南部弗洛里亞諾波利斯和德國(guó)法蘭克福安裝有光伏幕墻的三棟建筑的能效。三棟建筑的所有幕墻都裝有內(nèi)嵌半透明晶體太陽(yáng)能電池的窗戶(hù)。
由于所有光伏窗只有30％的透明度，夏季因制冷需求減少，節(jié)能效果顯著。同時(shí)，更多的能量不得不被用于建筑物內(nèi)部的人工照明。“但我們已經(jīng)可以通過(guò)安裝照明控制系統(tǒng)來(lái)減少這種影響。”卡爾斯魯厄理工學(xué)院其中一位研究人員 Evelise Didoné（埃維利斯·迪多恩）解釋。
一種控制光伏建筑幕墻透明度的*不同的方法是使用染料敏化太陽(yáng)能電池（DSC）。與普通的硅太陽(yáng)能電池板不同，DSC的光敏層利用光敏染料把日光轉(zhuǎn)換成電能。事實(shí)上，用于DSC的有機(jī)光活性層非常薄，通過(guò)選擇不同顏色和厚度的材料可制造出不同透明度級(jí)別的太陽(yáng)能板。意大利巴勒莫大學(xué)建筑系的Rossella Corrao（羅塞拉·卡羅）解釋說(shuō)：“雖然與硅板20％的效率相比，DSC模塊的只有8％，但和相同功率的晶體板相比，他們實(shí)際每年可以產(chǎn)生高達(dá)15％以上的能量。”原因就是DSC模塊在弱光條件下更有效。與硅系統(tǒng)的不同之處在于，DSC的效率不依賴(lài)于光的入射角度。因此，DSC模塊不一定要朝向太陽(yáng)，即使安裝在垂直或水平的方向，也不會(huì)損失效率。
此外，配合玻璃幕墻使用DSC “可通過(guò)建筑外的太陽(yáng)光源和建筑內(nèi)的人工光源獲得幕墻集成光伏組件的雙向應(yīng)用，從而顯著延長(zhǎng)系統(tǒng)每天的運(yùn)行時(shí)間。”Corrao 接著說(shuō)。
Corrao在巴勒莫大學(xué)的研究包括開(kāi)發(fā)提高建筑構(gòu)件光吸收特性的創(chuàng)新解決方案。她其中的一個(gè)研究項(xiàng)目是調(diào)查DSC集成玻璃塊能否把材料的熱阻（R值）降低到符合歐盟未來(lái)建筑法規(guī)的程度。Corrao的發(fā)現(xiàn)顯示：一個(gè)玻璃塊內(nèi)的腔體數(shù)量從一個(gè)增加到兩個(gè)或增加到更多的時(shí)候，可進(jìn)一步降低R值。
另外，使用DSC在玻璃塊內(nèi)創(chuàng)建這些附加腔體是一個(gè)選項(xiàng)。集成了DSC的玻璃塊不僅可以用于發(fā)電，還可以提供比普通標(biāo)準(zhǔn)玻璃塊更好的絕緣性能。
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