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中国科学技术大学季杰教授团队开展了半透明光伏双层通风窗/幕墙的研究，半透明光伏双层通风窗/幕墙工作原理和运行模式如图所示。在晴朗白天打开通风窗/幕墙底部和顶部的通风口，由于半透明光伏玻璃内部的光伏电池在发电同时能够产生大量余热，流道空气得到持续加热，流道内存在温度差并产生热虹吸效应。在该效应作用下，流道外部空气（室内空气或室外空气）被抽吸进入流道经加热后送至室内或排至室外，与此同时，流道内对流换热得到强化，降低了光伏玻璃温度，改善光伏电池的工作环境，提高电池的电性能。根据流道空气循环方式的不同，光伏双层通风窗/幕墙的工作模式可以分为：外循环模式、内循环模式和保温模式。外循环模式能够减小建筑通过窗/幕墙的得热，进而减小夏季建筑空调负荷；内循环模式将加热后的空气送入室内，能够增加室内得热，实现建筑被动采暖；保温模式能够增大窗/幕墙的热阻，减小建筑热损，降低建筑空调负荷。

半透明光伏双层通风窗/幕墙研究成果亮点包括：①将太阳能光伏光热综合利用技术与建筑外窗/幕墙集成，有利于建筑节能并减少建筑对传统能源的依赖，具有良好的环境效益。②突破传统光伏窗/幕墙的单一功能，提出多种半透明光伏双层通风窗/幕墙并在国际期刊发表相关文章12篇，提出多种半透明光伏通风窗/幕墙包括：与真空玻璃结合的光伏真空通风窗、与建筑一次回风空调系统结合的光伏双层通风幕墙，和具有热催化氧化甲醛功能的空气净化型光伏双层通风窗。在向建筑提供包括发电、采光、净化室内空气等多种功能的同时，解决了室内光污染和夏季室内过热问题，改善室内人居环境，实现太阳能建筑利用的多元化，为光伏窗/幕墙技术的发展提供了新的思路和方案。③综合考虑光伏通风窗/幕墙对太阳能综合利用、建筑用能负荷、室内光/热环境、空气品质及四者之间耦合机理并展开深入研究，丰富与完善建筑光伏双层通风窗/幕墙理论研究体系。④与传统晶硅光伏窗/幕墙相比，项目所提出的半透明光伏通风窗/幕墙具有均匀美观的外形，整体感强，能够提高建筑的吸引力和实现城市美化。

本项目提出的光伏双层通风窗/幕墙：①有利于建筑节能减排。全国现有建筑面积总量为650亿平方米，建筑运行碳排放约占总碳排放量的21%，在建筑中推广半透明光伏通风窗/幕墙技术，具有极大的降碳潜力。②所提出的半透明光伏通风窗/幕墙在功能性与美观性方面均表现出色，能够根据不同建筑场景的需求灵活调整外观以满足建筑美学要求，因此能够在不同类型建筑中规模化推广和应用。③开发研制的新型高效低成本光伏通风窗/幕墙建筑构件降低了太阳能综合利用技术与建筑结合的成本，使得太阳能技术在建筑中的应用更具经济性，有利于太阳能技术在建筑中的规模化应用。

季杰教授为中国科学技术大学讲席教授，获得2022年中国产学研合作促进会“产学研合作创新奖”、中国可再生能源学会科技人物唯一“杰出贡献奖”、中国可再生能源学会技术发明奖一等奖等多项荣誉。季杰教授团队长期从事太阳能光电光热综合利用和建筑环境等方面的理论与技术的研究工作。课题组依托中国科学院太阳能光热综合利用研究示范中心和太阳能光热综合利用安徽省重点实验室，为项目的开展提供了良好的工作平台和环境。中心拥有太阳能焓差实验室测试平台、多处可对比热箱实验平台、太阳能光电光热综合性能检测与评估平台、太阳能聚光发电供热综合利用示范平台、物理气相沉积实验室、化学合成实验室、物性测试实验室、太阳能热利用关键材料中试研究车间等，能够为光伏光热系统的加工、检测、试验提供硬件支持。实验室拥有计算流体力学仿真软件 ANSYS Fluent、数学建模软件 MATLAB、瞬时系统模拟程序TRNSYS以及建筑能耗模拟软件EnergyPlus 等模拟仿真软件，能够为光伏光热综合利用系统以及太阳一体化建筑的动态性能模拟提供软件支持，为科技成果产业化落地提供技术支持。

直接效益：①推广半透明光伏通风窗/幕墙的研究成果将直接带动光伏窗相关产业的发展，如电池、玻璃、边框材料等；②有助于降低建筑中太阳能技术利用的成本，实现太阳能建筑利用技术规模化应用与推广；③与传统光伏窗技术相比，本项目研究的新型光伏光热建筑一体化技术在改善室内光/热环境，提高室内人员舒适度的同时，提高太阳能综合利用率，降低建筑能耗，可为建筑用户节省大量电费并降低建筑碳排放。

间接效益：①研究成果的推广可带动产业链增长，增加就业岗位。研究成果与光伏窗/幕墙上游产业（如光伏电池、玻璃、选择性吸收材料、导热板及绝热材料等）等密切关联；另外，研究成果的推广带动光伏光热建筑一体化下游产业如光伏窗建筑设计、施工及安装等的发展。②新型光伏通风窗/幕墙促进能源结构调整，有利于地区环境保护和节能减排。③新型光伏双层通风窗/幕墙技术外观能够按照建筑需求灵活定制，能够保留建筑原有风貌及地域特色，既和谐美观、经济实用，又节省能源，符合功能化、美观化和生态化的发展方向。

与光伏企业开展技术合作，带动企业进行科技成果转化，将半透明光伏窗/幕墙技术成果转换成为实际的产品并推广应用。