在新能源领域,我们最熟悉的莫过于光伏(PV)和光热(T)。前者用太阳能发电,后者用太阳能烧水。长期以来,这两兄弟“各走各路”,直到PVT 技术的出现,让太阳能的利用效率实现了质的飞跃。

一、 什么是 PVT?
PVT是Photovoltaic Thermal的缩写。简单来说,它是一块集成了“发电”和“集热”双重功能的复合面板。
光伏(PV):负责将阳光转化为电能。
光热(T):负责将面板吸收的废热转化为热能(热水或热风)。
二、 为什么要搞“双拼”?(核心原理)
你可能不知道,光伏电池其实非常“怕热”。
光伏的尴尬:普通光伏板在阳光下暴晒时,温度可高达 60度 至 80°C。然而,光伏组件的发电效率随温度升高而下降。
热量的浪费:照射在面板上的太阳能,只有约20%转化成了电,剩下的80%大多变成了热量散发掉,甚至还会损害电池寿命。
PVT 的逻辑很简单:在光伏板背面加装一个“水冷系统”或“风冷系统”。
通过循环介质(如水或空气)把多余的热量带走。这样一来:
面板降温了:发电效率提升了约5%-15%。
热能回收了:带走的热水可以直接供洗澡、地暖或工业预热使用。
三、 PVT 的核心构造
典型的液体冷却型 PVT 组件像一块“三明治”:
| 层级 | 名称 | 作用 |
| 顶层 | 钢化玻璃 + 电池片 | 吸收阳光,产生电力。 |
| 中层 | 高效换热器 | 紧贴电池背面,通常是铜管或铝合金板,内部流过介质。 |
| 底层 | 保温层 | 防止热量向背部散失,确保热能被带入循环系统。 |
四、 PVT 的三大“必杀技”
1. 效率惊人
普通光伏发电效率约 20%,而 PVT 的综合能源利用效率可高达 60%-80%。这意味着同样的安装面积,你获得的能量是单光伏的两倍以上。
2. 节省空间
对于屋顶面积有限的别墅、医院或酒店,不需要分别装光伏板和太阳能热水器,一套 PVT 系统就能解决供电和供暖需求。
3. 延长寿命
通过有效的热管理,光伏电池始终在较低的温度下工作,减缓了材料老化,变相延长了电站的寿命。
五、 应用场景:它能用在哪?
家用建筑:屋顶发电自用,同时提供全家全天候的洗浴热水。
商业场馆:酒店、游泳池(PVT 完美匹配泳池恒温需求,因为泳池对水温要求不高,换热效率极高)。
农业温室:白天发电驱动灌溉,余热维持大棚温度。
六、 总结与挑战
尽管 PVT 看起来近乎完美,但它也面临一些挑战,比如系统集成复杂度较高(既要接电线,又要接水管)、初期投资成本比纯光伏高。
但随着双碳目标的推进,这种“压榨”每一寸阳光的技术,正成为绿色建筑的标配。
***液体冷却型(L-PVT)- 最主流,介质: 水或乙二醇溶液 ,PVT 系统的初装成本通常比纯光伏高出 30%-50%,因为多了热交换器、循环泵和保温水箱。 下载: 行业内最先进的方案 PVT + 热泵
发电增量: 电池温度每降低 1度,输出功率增加约 0.4%。在夏季,PVT 能多发 10% 以上的电
热能价值: 产生的热能抵消了原本需要用电或天然气烧水的费用。
在酒店、健身房等热水量需求大的场所,PVT 的回本周期通常比“光伏+空气源热泵”组合要缩短 1-2 年。***
PVT(光伏光热一体化)技术正处于从“实验室产品”向“规模化商业应用”跨越的关键期。结合2026年最新的行业动态和技术趋势,PVT的发展将呈现以下四大核心方向:
1. 深度集成化:PVT + 热泵 (Heat Pump) 的黄金组合
未来PVT不再是孤立的面板,而是作为**“多能互补系统”**的心脏。
热泵的最佳搭档:普通空气源热泵在严寒冬季效率会骤降(因为环境热量不足)。PVT可以作为热泵的“低温热源”,通过面板吸收阳光甚至环境微热,显著提升热泵的能效比(COP)。
全天候工作:研发重点正转向“三合一”系统——白天发电生热,夜晚利用面板向天空进行辐射制冷。这种“夏冷冬热”的循环将使PVT成为建筑调温的全能选手。
2. 材料革命:柔性、轻量化与高效换热
限制PVT普及的一大障碍是“重”。未来的PVT将变得更薄、更强:
钙钛矿叠加技术:随着钙钛矿(Perovskite)电池在2026年逐步进入中试和量产,PVT将利用钙钛矿对光谱更广的吸收能力。顶层发电,底层集热,综合效率有望突破85%。
柔性PVT面板:采用轻质复合材料取代沉重的金属框架和玻璃,使PVT能够像“贴纸”一样安装在弧形屋顶或垂直幕墙上,真正实现BIPV(建筑光伏一体化)向BIPVT(建筑光伏光热一体化)的升级。
3. 场景精细化:从“大而全”到“小而美”
PVT将不再只盯着家庭屋顶,而是向特定高需求领域渗透:
零碳园区与数据中心:数据中心需要大量电力散热,而PVT可以一方面供电,另一方面通过热交换系统辅助冷却,实现能源的闭环利用。
农业与工业烘干:针对茶叶、药材、粮食烘干等对温度有精确要求(通常 $40^\circ\text{C}$ 至 $60^\circ\text{C}$)的行业,风冷型 PVT 将凭借低成本、无污染的优势大规模替代燃煤和电烘干。
恒温泳池:这是目前最具商业爆发力的场景。PVT产生的低品位热能完美匹配泳池恒温,回本周期已缩短至3年以内。
4. 智能化与“能源大脑”
未来的PVT系统将接入AI 能源管理平台:
主动热管理:系统会根据天气预报、实时电价和家庭热需求,自动调节冷却液流速。
数字孪生监测:通过内置传感器,AI能实时分析面板温度和发电功率的配比,自动提醒清理积灰或预警漏液隐患。
展望:2030年的愿景
随着“碳中和”政策从发电侧转向消费侧,未来的城市住宅可能不再需要巨大的外挂空调机和热水器。屋顶的PVT板就像人类的“皮肤”,不仅调节着建筑的体温,还持续不断地将阳光转化为支撑现代生活的所有动力。
平台声明:该文观点仅代表作者本人,零碳未来网 系信息发布平台,我们仅提供信息存储空间服务。

发表评论 取消回复