التثبيت وحدات BIPV شبه شفافة على واجهات المباني مما يتيح دخول الضوء الطبيعي مع إنتاج الكهرباء أيضًا من خلال ضوء الشمس، وتحويل المباني من مستهلكة للطاقة إلى منتجة مستدامة، وتقليل الاعتماد على مصادر الطاقة الخارجية مثل الوقود الأحفوري. لكن كفاءتها في استخدام الطاقة يمكن أن تتأثر بعوامل مختلفة بما في ذلك نسبة جدار النافذة، وأداء تصميم الخلية، ومستويات الإشعاع الشمسي وتأثيرات التظليل بسبب الهياكل القريبة وما إلى ذلك. ومن الأهمية بمكان أن تعمل الأنظمة كما هو مخطط لها في ظل ظروف معينة إذا كنت تتوقع توفير الطاقة وإنتاجها من BIPVs.

لقد درس الباحثون أداء الطاقة لـ BIPVs في مناطق مناخية مختلفة وأظهرت النتائج أن كفاءتها في استخدام الطاقة تختلف باختلاف الموقع والتوجه وتكوين المبنى - لذلك يجب على المهندسين المعماريين مراعاة جميع هذه العوامل عند استخدام هذه التكنولوجيا لتصميم المباني. تم اقتراح طريقة محاكاة عددية لتحسين أداء الطاقة في ظل الظروف المناخية المختلفة وذلك لإنشاء هياكل أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

المحاكاة العددية لواجهات BIPV تمكن المهندسين المعماريين من التفوق فهم تأثير العوامل البيئية المختلفة على أداء الطاقة وتحديد طرق تحسينها، مثل زيادة الإنتاج أو استخدام تقنيات أكثر كفاءة. علاوة على ذلك، تتنبأ هذه الطريقة أيضًا بصلاحيتها في مشاريع محددة.

هناك أنواع مختلفة من المباني الكهروضوئية المتكاملة (BIPVs) ، ويعتمد أدائها على التكنولوجيا الكهروضوئية المختارة ونوع التطبيق والتصميم. تعد الخلايا الشمسية الحساسة للصبغ والخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة من بين الخيارات الأكثر شيوعًا، حيث توفر تكاليف تصنيع منخفضة وتأثيرات بيئية منخفضة وكفاءة عالية في تحويل الطاقة مما يجعلها مثالية للاستخدام في النوافذ/الواجهات/الدفيئات الزراعية أو أنظمة التدفئة الشمسية.

تعتبر BIPVs واحدة من تقنيات الطاقة المستقبلية الواعدة لأنها توفر وسيلة فعالة لتسخير موارد الطاقة الشمسية الوفيرة مع تقليل اعتمادنا على الوقود الأحفوري غير المتجدد. ولسوء الحظ، فقد واجهت العديد من العقبات التي تحول دون اعتمادها على نطاق واسع مثل نقص الوعي بشأن الفوائد بالإضافة إلى زيادة تكاليف التركيب والصيانة؛ وبغض النظر عن ذلك، يجب أن تصبح هذه التكنولوجيا منتشرة على نطاق واسع بمرور الوقت.

تلخص هذه الورقة الدراسات المختلفة المتعلقة بأداء الطاقة لـ BIPVs شبه الشفافة في ظل ظروف مناخية متفاوتة. وقد حددت الأبحاث التي أجريت العناصر الرئيسية التي تؤثر على أداء الطاقة مثل نسبة النافذة إلى الجدار، والنفاذية، والإشعاع الشمسي والتظليل من المباني المجاورة على أداء الطاقة.

بالإضافة إلى ذلك، قاموا بتطوير إطار لتقييم الطاقة يسمح للمهندسين المعماريين باختيار تكوين BIPV شبه الشفاف الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة لأي موقع محدد. هذه المنهجية مفيدة بشكل خاص في المناطق الحضرية حيث قد يكون للتظليل من المباني المجاورة تأثير كبير على إنتاج الطاقة.