Gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) verwendet Photovoltaikmodule anstelle herkömmlicher Baumaterialien in Gebäudestrukturen wie Dächern, Fenstern und Fassaden. Photovoltaik-Paneele erzeugen Sonnenenergie, indem sie Sonnenlicht in Strom umwandeln. Diese erneuerbare, umweltfreundliche Energiequelle macht die gebäudeintegrierte Photovoltaik zu einem integralen Bestandteil einer nachhaltigen Architektur. Photovoltaikmodule werden in vielen Neubauprojekten eingesetzt, können aber auch an bereits bestehenden Gebäuden angebracht werden. Viele BIPV-Gebäude in Ländern wie Frankreich, Deutschland und den Vereinigten Staaten geben Energie an das Netz zurück und erhalten dafür finanzielle Anreize.
Photovoltaik (PV) ist ein schnell wachsender Technologiebereich aufgrund des wachsenden Bedarfs und Verlangens nach sauberen Energiealternativen. Ein Photovoltaikmodul kann in ein Gebäude integriert oder auf dem Boden montiert werden. Diese Panels oder Module beherbergen viele verpackte Solarzellen, die aus mehreren Fotodioden bestehen, die natürliches Licht in Elektrizität umwandeln. In einer netzgekoppelten PV-Anlage wird dieser Strom dann in ein Stromnetz eingespeist. In einem Inselsystem lädt die Energie eine Batterie, wo sie für die spätere Verwendung gespeichert werden kann.
Der Begriff gebäudeintegrierte Photovoltaik impliziert meist, dass das Gebäude mit Blick auf PV-Anlagen geplant wurde. Die Photovoltaikindustrie hat PV-Module für verschiedene Zwecke und Stilrichtungen entwickelt, so dass der Sinn für Kreativität und Ästhetik eines Architekten nicht durch seinen Wunsch nach Nachhaltigkeit erstickt werden muss. PV-Module sind in einer Reihe von Farben erhältlich und können gerahmt oder ungerahmt, opak, transparent, halbtransparent, flexibel oder starr als dünner Film auf Metallsubstrat sein. Größe, Form und Spitzenspannung können ebenfalls angepasst werden. Die Wahl des richtigen Panels hängt weitgehend von seinem Zweck ab. Kristalline Module sollten nicht in Bereichen mit hohen Temperaturen verwendet werden, da dies ihre Effizienz verringert.
Der am häufigsten installierte Plattentyp ist für Flachdächer. Sie können in Form von Solardachziegeln oder -schindeln oder Solarmodulen vorliegen, die in flexible Module, transparente oder semitransparente Module oder Dünnschichtmodule unterteilt werden. Am beliebtesten haben sich Dünnschichtmodule erwiesen, bei denen eine oder mehrere dünne Schichten von Solarzellen über einer elektrischen Isolatorbasis, einem sogenannten Substrat, angeordnet werden. Die gebäudeintegrierte Photovoltaik ermöglicht auch den Bau von Schrägdächern mit montierten oder integrierten Paneelen.
PV-Fassaden oder PV-Vorhangfassaden, die Fassaden eines Gebäudes, werden aus Gründen der Energieeinsparung, Ästhetik und des Wetterschutzes gebaut. Diese können mit traditionellen, transparenten oder halbtransparenten Modulen hergestellt werden. Fassaden können auch mit Verschattungssystemen ausgestattet werden, die die Module neigen, um das Gebäude zu beschatten oder die Effizienz der Energienutzung zu maximieren. Diese Module können manuell oder automatisch gekippt werden und werden manchmal als „Shadow-Voltaic“-Systeme bezeichnet. Beschattungssysteme können in das ursprüngliche Gebäude integriert oder nachträglich montiert werden.
Transparente oder halbtransparente PV-Paneele werden verwendet, um traditionelle Baumaterialien wie Glas, in Verglasungen oder Laminaten zu ersetzen. In der gebäudeintegrierten Photovoltaik verwenden Architekten häufig niedrig gehärtetes Eisenglas als Sandwich der Solarzellen. Beim Verglasen werden normalerweise Dünnschichtzellen, monokristalline Zellen oder transparente Zellen zwischen zwei Folienschichten verwendet. Einige Paneele lassen sichtbares Licht durch das Fenster hindurch, während das ultraviolette Licht zur Energieerzeugung verwendet wird. Andere Fenster können zur Beschattung getönt, mit Beschattungssystemen ausgestattet oder farbig sein.