Il fotovoltaico integrato negli edifici (BIPV) utilizza pannelli fotovoltaici al posto dei materiali da costruzione tradizionali in strutture edili come tetti, finestre e facciate. I pannelli fotovoltaici generano energia solare convertendo la luce solare in elettricità. Questa fonte di energia rinnovabile e non inquinante rende il fotovoltaico integrato negli edifici parte integrante dell’architettura sostenibile. I pannelli fotovoltaici sono progettati in molti nuovi progetti di costruzione, ma possono anche essere montati su edifici preesistenti. Molti edifici BIPV in paesi come Francia, Germania e Stati Uniti restituiscono energia alla rete e ricevono incentivi finanziari per farlo.
Il fotovoltaico (FV) è un campo tecnologico in rapida crescita a causa della crescente necessità e desiderio di alternative per l’energia pulita. Un pannello fotovoltaico può essere integrato in un edificio oppure può essere montato a terra. Questi pannelli o moduli ospitano molte celle solari confezionate, costituite da diversi fotodiodi che convertono la luce naturale in elettricità. In un impianto fotovoltaico collegato alla rete, questa elettricità viene quindi instradata in una rete elettrica. In un sistema autonomo, l’energia carica una batteria dove può essere conservata per un uso successivo.
Il termine fotovoltaico integrato nell’edificio di solito implica che l’edificio è stato progettato pensando agli impianti fotovoltaici. L’industria fotovoltaica ha progettato pannelli fotovoltaici per diversi scopi e stili, quindi il senso di creatività ed estetica di un architetto non deve essere soffocato dal suo desiderio di sostenibilità. I moduli fotovoltaici sono disponibili in una vasta gamma di colori e possono essere incorniciati o non incorniciati, opachi, trasparenti, semitrasparenti, flessibili o rigidi su substrato metallico. È inoltre possibile personalizzare dimensioni, forma e tensione di picco. La scelta corretta del pannello dipenderà in gran parte dal suo scopo. I moduli cristallini non devono essere utilizzati in aree con temperature elevate, poiché diminuiscono la loro efficienza.
Il tipo più comune di pannello installato è per tetti piani. Possono presentarsi sotto forma di tegole o tegole solari o moduli solari, che sono suddivisi in moduli flessibili, moduli trasparenti o semi-trasparenti o moduli a film sottile. I moduli a film sottile si sono rivelati i più popolari, posizionando uno o più strati sottili di celle solari sulla base dell’isolante elettrico chiamata substrato. Il fotovoltaico integrato nell’edificio consente anche la costruzione di tetti inclinati con pannelli montati o integrati.
Le facciate fotovoltaiche o le facciate continue fotovoltaiche, i volti di un edificio, sono costruite per scopi di risparmio energetico, estetica e impermeabilità. Questi possono essere realizzati con moduli tradizionali, trasparenti o semi-trasparenti. Le facciate possono anche essere dotate di sistemi di ombreggiamento, che inclinano i moduli per ombreggiare l’edificio o per massimizzare l’efficienza del cablaggio energetico. Questi moduli possono essere inclinati manualmente o automaticamente e talvolta sono noti come sistemi “Shadow-Voltaic”. I sistemi di ombreggiamento possono essere integrati nell’edificio originale o possono essere montati in un secondo momento.
I pannelli fotovoltaici trasparenti o semi-trasparenti vengono utilizzati per sostituire i materiali da costruzione tradizionali, come il vetro, i vetri o i laminati. Nel fotovoltaico integrato negli edifici, gli architetti usano spesso vetro di ferro a bassa temperatura per bloccare le celle solari. La vetratura di solito impiega celle a film sottile, celle monocristalline o celle trasparenti tra due strati di pellicola. Alcuni pannelli consentono alla luce visibile di passare attraverso la finestra mentre si utilizza la luce ultravioletta per produrre energia. Altre finestre possono essere colorate per l’ombra, dotate di sistemi di ombreggiatura o colorate.