申慧渊，杜芳莉，罗晓杰，何文博，王巧宁

(西安航空学院能源与建筑学院，西安 710077)

0 引言

随着我国经济的迅速发展，一次能源的消费量呈现持续大幅增长的态势，而能源消费结构向低碳化、绿色化转变的趋势保持不变[1]。随着“一带一路”政策的实施，预计2020～2030年“一带一路”沿线中38个国家的可再生能源装机容量将达到644 GW，风能和太阳能的总投资可能达到6440亿美元[2]。

在这样的社会背景下，建筑与光伏发电技术相结合的方式凸显出了可再生能源的绿色、环保优势。将光伏发电技术与建筑相结合形成的光电建筑可直接为其自身供热及供电，有效缓解了能源供应压力，实现了对煤炭等化石能源的替代，减少了污染源的排放。而且国际能源署(IEA) 也曾启动光伏发电系统(PVPS) Task-10计划[3]，以期通过光电建筑提升居民的生活品质。光电建筑行业将是21世纪全球范围内最重要的新兴产业之一。

目前，建筑屋顶是光伏组件与建筑物相结合的主要场所。光伏组件的工作温度过高容易导致组件性能的下降[4]，在光电建筑中，对于置于建筑屋顶的光伏组件(如图1所示)而言，光伏组件工作温度的高低取决于其接收太阳辐射的多少、建筑屋顶近壁面的太阳辐射温差(是指因接收太阳辐射后形成的屋顶壁面温度与因接收太阳辐射后形成的近壁面空气温度之差)，以及建筑屋顶湍流产生的对流换热。光伏组件工作温度的影响原理图如图2所示。

图1 光伏组件与倾斜屋顶相结合……