建筑光伏一體化（BIPV）技術因響應“碳中和”目標而快速發展。然而，現有半透明光伏技術（如鈣鈦礦電池）雖能兼顧發電與透光，但其成本高、耐久性差限制了商業化應用。傳統光伏模塊（如晶硅電池）雖效率高，但完全遮擋光線，導致室內熱增益增加。因此，光譜選擇性設計成為解決這一問題的有效途徑。本研究開發了一種柔性 PDMS / ITO / PET 光譜選擇性薄膜，Flexfilm 建筑玻璃BIPV 透過率測試儀可以精確量化薄膜光學性能，同時實現高帶隙以上透射率（保障發電）、高帶隙以下反射率（減少太陽得熱）和中紅外波段發射率（促進輻射冷卻），優化了BIPV天窗的熱電性能，實驗和模擬驗證其在炎熱地區可顯著降低室內得熱并提升輻射冷卻收益。

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薄膜設計與制備

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(a) PDMS/ITO/PET薄膜結構(b) 32.5°C下PDMS/ITO/PET薄膜（左）、ITO/PET薄膜（中）和普通玻璃（右）的紅外圖像(c) ITO涂層SEM圖像(d) ITO/PET薄膜截面SEM圖像結構設計

• PDMS層（300 μm）：提供大氣窗口高發射率（ε=0.93@8–13 μm），其低折射率（n≈1.4）同時作為減反射層；
• ITO層（納米涂層）：選擇性反射近紅外光（>1.1 μm），降低光伏組件熱負荷；
• PET層：柔性基底提供機械支撐。

光學性能優化

• PDMS厚度影響：厚度增至300 μm時，大氣窗口發射率飽和（>0.9），而太陽光譜透射損失僅3%；
• 協同效應：PDMS/ITO/PET薄膜在8–13 μm波段發射率達0.93，且因PDMS減反射作用，帶隙以上透射率較裸ITO膜提高12%；

PDMS、ITO、普通玻璃及PDMS/ITO/PET結構的(a)太陽光譜透射率與(b)中紅外發射率；(c-e)大氣窗口（8–13 μm）平均發射率

• 關鍵參數：薄膜在0.3–1.1 μm波段平均透射率>80%，>1.1 μm波段反射率>80%，8–13 μm波段發射率0.93。

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實驗驗證

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普通天窗實驗：香港夏季云天測試顯示，PDMS/ITO/PET薄膜使室內溫度降低4.7℃，太陽輻射減少20.8%；光伏天窗實驗：標準c-Si光伏板 vs PDMS/ITO/PET貼膜光伏板（覆蓋率59%），薄膜使光伏表面溫度降低4.9℃，但發電效率下降9%，因ITO層反射部分光子。
全年性能模擬

• 光學模型：計算天窗透射/反射/吸收率；
• 發電模型：基于短路電流、開路電壓、填充因子；
• 熱平衡模型：包含太陽輻射吸熱、對流換熱、輻射冷卻功率。

基于瞬態模型的香港全年仿真顯示：柔性 PDMS / ITO / PET 光譜選擇性薄膜使年太陽能得熱減少18.3%（0.57 GJ/m2），室內輻射冷卻增益（RCG）提高 35%（ 0.08 GJ / m2 ），發電量輕微下降10%（0.03 GJ/m2）。該技術為炎熱地區BIPV天窗提供了被動冷卻解決方案。

Flexfilm建筑玻璃BIPV透過率

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建筑玻璃BIPV透射率測試儀是建筑玻璃性能檢測的利器，具有高精度的測量準確性、測量穩定性，能夠測量樣品的透射率，計算出超白壓花玻璃的AM1.5有效太陽光透射比、可見光透射比、Y、x、y、L*、a*、b*等顏色參數，顯示CIE色坐標及色品圖。

• 快速在線測量大面積樣品的透射率，并統計均勻性給出mapping圖
• 大面積掃描（如0.6m×1.2m基板）可在秒級完成
• 非接觸無損檢測

Flexfilm建筑玻璃BIPV透過率測試儀可以高精度的測量薄膜透射率來驗證 PDMS / ITO / PET 薄膜的光譜選擇性，為BIPV行業優化發電-降溫平衡提供了關鍵技術支撐。

原文參考：《Broadband-spectrally selective polymeric film for building integrated photovoltaic (BIPV) skylights cooling》

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