Edifício fotovoltaico, cujo nome completo é Building Integrated Photovoltaic (BIPV, Fotovoltaico Integrado à Construção), difere do sistema fotovoltaico conectado à construção (BAPV, PV Conectado à Construção), que consiste em integrar produtos de energia solar (fotovoltaicos) em edifícios. A tecnologia consiste no uso de módulos fotovoltaicos especiais, na substituição de materiais ou componentes originais da construção durante a instalação e na integração do sistema fotovoltaico ao edifício.

O BAPV é a combinação de painéis fotovoltaicos e edifícios, como colocando painéis solares no telhado . Este é um formato comumente usado e é conhecido por não ocupar espaço adicional no chão;

BIPV é a integração de matrizes fotovoltaicas e edifícios, como telhados de telhas fotovoltaicas, paredes-cortina fotovoltaicas e telhados de iluminação fotovoltaica. Este método é uma forma integrada de edifícios fotovoltaicos, e os módulos fotovoltaicos não são apenas dispositivos de geração de energia, mas também parte da estrutura externa do edifício.

Os módulos utilizados no BIPV são vidros de geração de energia, um material novo que se refere às células solares de película fina de telureto de cádmio (CdTe). O vidro é apenas um substrato transmissor de luz. Revestido com material fotoelétrico (CdTe), o vidro comum pode deixar de ser isolante e se tornar um condutor condutor. Ele pode substituir tijolos, paredes-cortina e outros materiais de construção, além de ser mais adequado à integração fotovoltaica em edifícios.

Além da função de geração de energia, o sistema fotovoltaico predial também possui o desempenho necessário e funções decorativas exclusivas para a proteção externa do edifício, como resistência à pressão do vento, estanqueidade à água, estanqueidade ao ar, isolamento acústico, preservação do calor e sombreamento. O BIPV alcança a combinação perfeita de envoltório do edifício, economia de energia, utilização de energia solar e decoração do edifício. Suas principais características são:

(1) Atender aos requisitos da estética arquitetônica

Em edifícios fotovoltaicos, caixas de junção, diodos de bypass, linhas de conexão, etc., podem ser ocultados na estrutura da parede-cortina por meio de projetos relacionados, que não só impedem a luz solar direta e a erosão pela chuva, como também não afetam a aparência do edifício. Combina perfeitamente com a edificação;

(2) Atender às necessidades de iluminação do edifício

Edifícios fotovoltaicos são componentes de vidro duplo, feitos de vidro temperado ultrabranco liso, que pode ser ajustado para atingir uma transmitância luminosa específica. Eles podem atender aos requisitos de transparência luminosa, mesmo na área de observação do edifício. Vale ressaltar que quanto maior a transmitância luminosa do módulo fotovoltaico, mais fina a disposição das células e menor a geração de energia.

(3) A geração de energia fotovoltaica é uma fonte de energia renovável verde e livre de poluição, que pode reduzir a poluição ambiental causada pela geração de energia convencional e é propícia à proteção ambiental;

(4) A combinação perfeita de fechamento de fachada de edifício, economia de energia e conversão de energia solar sem ocupar recursos terrestres preciosos e escassos;

(5) Geração de energia in situ e uso in situ, reduzindo a perda de transmissão de energia;

(6)Fornecimento de energia durante o período de pico de consumo de eletricidade durante o dia, aliviar a demanda de pico de eletricidade e realizar a autossuficiência de parte da eletricidade;

(7) Manutenção simples, baixo custo de manutenção, operação confiável e boa estabilidade;

(8) A célula solar, como componente-chave, tem uma longa vida útil, e a vida útil da célula solar de silício cristalino pode chegar a mais de 25 anos. A capacidade de geração de energia pode ser expandida conforme as necessidades.

(9) Combinado com outros materiais de cobertura, tem efeito de isolamento térmico, reduz a carga do ar condicionado e economiza o consumo de energia;

(10) Integrado à edificação, pode ser utilizado como material estrutural de manutenção, reduzindo o custo geral da edificação e economizando custos de instalação, sem a necessidade de terrenos adicionais ou a construção de outras instalações. É adequado para uso em áreas densamente povoadas, onde o custo do terreno é particularmente importante para a arquitetura urbana.

Principais formas de BIPV

(1) Sistemas de fachada ou telhado, telhado fotovoltaico e estrutura de parede referem-se à adição de um sistema independente de geração de energia fotovoltaica após a conclusão da construção do edifício. Este tipo não possui requisitos especiais para o processo de painel, e módulos fotovoltaicos comuns funcionarão. No entanto, é necessário considerar a pressão do vento, a altitude em que as cargas sísmicas e de vento estão localizadas e o desempenho da vedação, e escolher o ângulo e a direção de instalação apropriados de acordo com as condições meteorológicas locais. Em toda a integração fotovoltaica do edifício, a geração de energia solar no telhado representa 3/4, principalmente porque o telhado tem uma área maior de recepção de luz e pode receber mais radiação solar quando instalado no telhado.

Os sistemas fotovoltaicos integrados em fachadas são divididos em fachadas translúcidas e fachadas opacas. As fachadas opacas utilizam principalmente componentes de silício monocristalino opaco e silício policristalino, que apresentam alta eficiência energética. Para fachadas que necessitam de iluminação, utilizam-se células fotovoltaicas opacas, sendo as células de película fina de silício amorfo as mais utilizadas. As vantagens são alta transmitância luminosa, baixo custo, produção conveniente e cores personalizáveis. A desvantagem é a baixa taxa de utilização da energia luminosa. No entanto, os requisitos de transmissão luminosa também podem ser alcançados ajustando-se as folgas entre as células fotovoltaicas ou reduzindo-se o arranjo.

(3) Sistemas fotovoltaicos de sombra. São utilizados principalmente em pavilhões, garagens e outras estruturas. Painéis fotoelétricos são utilizados como componentes de proteção solar. Além de utilizar o espaço ocioso do teto para gerar eletricidade, também bloqueiam a radiação ultravioleta, o que contribui para retardar o envelhecimento dos veículos e reduzir a temperatura interna. Também contribui para a economia de materiais de proteção solar e para uma aparência arquitetônica rica.