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58年，美国人首次将太阳电池装备在先锋1号卫星的电源系统上；1978年，美国建成100千瓦的地面光伏电站；1990年，德国提出“2000个光伏屋顶计划”；1997年，美国提出“百万太阳能屋顶计划”。
太阳能光伏作为一种清洁的可再生能源电力，为节约常规能源打开了一扇光明之门。光伏在建筑上的应用，为建筑节能开辟了一条崭新的道路。 不节能不建筑 人类大规模燃烧化石能源的历史不过300年，化石能源的储量却已经面临枯竭。节约化石能源，实现社会和经济的可持续发展，成为21世纪人类社会面临的最严峻的挑战。 人类社会最主要的能耗是工业能耗、交通能耗和建筑能耗。随着人口的增加、城市化的发展、生活水平的提高，建筑能耗已经超越工业能耗和交通能耗，而居于社会能耗的首位。我国民用建筑在建材生产、房屋改造和建筑的使用过程中，能耗占全社会总能耗的49.5%。按目前的发展趋势，到2020年我国建筑能耗将达到10.9亿吨标准煤，每吨标准煤大约可发2700度电，我国的建筑能耗将达到29430亿度电，比三峡电站34年发电量的总和还要多。 为了遏制住建筑能耗特别是建筑的使用能耗，2005年建设部和国家质检总局联合发布《公共建筑节能设计标准》，在全国实行50%的建筑节能标准。其后，建筑节能工作全面展开，全国各地建筑节能标准逐步提高。 通过采用各种建筑节能措施，“高能耗建筑”在逐步减少，“低能耗建筑”在逐渐增加，但只要建筑使用常规能源，建筑能耗就依然存在。 “零能耗建筑”沿着“高能耗建筑”到“低能耗建筑”的逻辑被提出来，可再生能源随之被引入到建筑中来，浅层地热、生物质、太阳能光热、太阳能光伏，这些可再生能源在建筑上的应用，终于使建筑能耗有可能开始走向“零”。 光伏与建筑美妙结合 尽管人类很早就知道太阳可以提供光和热，但一直无法有效地收集和利用它。亚历山大·埃德蒙·贝克莱尔是一位法国科学家，在研究半导体和光的关系时，他发现半导体在受到光照后可以产生电动势的现象，这就是光伏效应。利用半导体的光伏特性，可以制造出光伏电池。光伏电池所形成的组件，便成为光伏电站的“发电机”。 光伏发电机功率的大小，取决于光伏电池的光电转换效率。不同的半导体材料，光电转换效率不同。世界上第一块单晶硅太阳电池的效率为6%；第一块多晶硅太阳电池的效率是5%。之后，随着科学家的不断探索和发现，不仅制成了硅太阳电池，而且制成了化合物和有机物太阳电池。科技工作者通过改进太阳电池的加工工艺，使光电转换效率不断提高。目前，实验室太阳电池的光电转换效率最高可以达到40％；工业化生产的电池转换效率已经接近25％。即便如此，与火力电站、水力电站和核电站相比，光伏电站的发电功效还是太低。为了达到商业化应用的电力功效，只能铺设大面积的光伏阵列，这就需要占用大面积的土地来建设光伏电站。美国在20世纪70年代就是这样做的。德国和日本则不同，它们的国土面积太小，也没有大量的荒漠，因此在20世纪90年代，他们提出了“光伏屋顶计划”，把光伏电站放到了屋顶上，促成了光伏与建筑的结合。 光伏与建筑一经结合，便显示出了它的优越性。建筑设计师们自从接受了光伏电站的模式，就把它融入到建筑设计中，于是出现了光伏采光顶、光伏幕墙、光伏窗、光伏遮阳、光伏篷、光伏亭等等。 当我们纵观光电建筑的由来、梳理光电建筑发展脉络的时候，我们会发现，在光电建筑这一存在的现象背后，有一代代科学家的研究和探索；有不同国家政策制定者的敏锐洞察；有众多工程师的聪明才智；有无数企业家的梦想与魄力。正是这一切力量的涓涓细流，在科学精神的指引下，汇聚成了一股时代发展的洪 |
