وحدات BIPV الشفافة يمكن دمجها في النوافذ أو المناور في المباني لإنتاج الكهرباء مع السماح أيضًا بدخول ضوء الشمس إلى المساحات الداخلية. في حين ركزت العديد من الدراسات البحثية على محاكاة أنظمة BIPV غير الشفافة، فقد قام القليل منها بدراسة نمذجة وتقييم أنظمة (ST-BIPV) الشفافة لتطبيقات النوافذ. يتضمن التحدي الخاص الذي تواجهه ST-BIPVs لتطبيقات النوافذ التقييم المتزامن لتأثيرات ضوء النهار، والخصائص البصرية للنافذة، ومعدلات إنتاج الكهرباء، وتأثيرات توازن الطاقة في البناء في وقت واحد.

الطاقة الشمسية المتجددة هي جزء لا يتجزأ من التصميم المستدام. ومع ذلك، فإن دمج الوحدات الكهروضوئية (PV) في واجهة أو سقف المبنى يتطلب دراسة متأنية لتجنب المشكلات الحرارية والبصرية، بما في ذلك تأثيرات الإشعاع الشمسي على الوحدات الكهروضوئية بالإضافة إلى تأثيرات ضوء النهار التي تؤثر على أداء طاقة المبنى.

ولا تولد الخلايا الكهروضوئية طاقة نظيفة ومتجددة فحسب ولكنها يمكن أن تجلب أيضًا العديد من المزايا الأخرى للمباني، مثل زيادة ضوء النهار والراحة الحرارية. ويدرك المصممون بشكل متزايد هذه الوحدات لتعدد وظائفها - مما يساعد على تقليل حمل التبريد والوهج، وزيادة كفاءة الطاقة، وتعزيز الاستدامة البيئية.

أدت التطورات الحديثة في التكنولوجيا الكهروضوئية إلى إنشاء وحدات كهروضوئية يتم دمجها بشكل متزايد في مكونات البناء، بما في ذلك الإطارات والأبواب والنوافذ والواجهات والأسقف وتكسية الأسطح. علاوة على ذلك، حفزت الوحدات الكهروضوئية شبه الشفافة ذات التكلفة المنخفضة على تطوير أنظمة الخلايا الكهروضوئية المتكاملة (BIPV) حيث تستفيد الوحدات من سقوط ضوء الشمس على الهياكل لإنتاج الكهرباء؛ قد تستخدم هذه الأنظمة وحدات كهروضوئية بلورية أو رقيقة الأغشية مدعومة بتقنيات مثل السيليكون غير المتبلور (a-Si) أو الخلايا الشمسية الحساسة للصبغ (DSSC) أو الخلايا الشمسية CIS/CIGS (CIS/CIGS).

يمكن تقسيم BIPVs بشكل عام إلى شفافة أو فئات شبه شفافة حسب التكنولوجيا الكهروضوئية ونوع التطبيق الخاص بها؛ على الرغم من عدم وجود تصنيف عالمي. تتميز BIPV الشفافة عادةً بخلايا كهروضوئية متباعدة على الزجاج، بينما تستخدم BIPVs شبه الشفافة أفلام بوليمر شفافة ككسوة للخلايا؛ يتم استخدام كلا النوعين على نطاق واسع في تصميم المباني وأثبتا أنهما أكثر فعالية من حيث التكلفة في خفض فواتير الطاقة بشكل عام.

تبحث الدراسة الحالية في الأداء الكهربائي والبصري لنظام ST-BIPV شبه الشفاف مناسبة لتطبيقات بناء المكاتب في الظروف الاستوائية. يتم استخدام نموذج SPVHG الذي تم تطويره باستخدام برنامج TRNSYS لتقييم أدائه من خلال محاكاة نقل الحرارة، وتوليد الطاقة، واستخدام ضوء النهار، وظروف الإشعاع الشمسي لمنشآت BIPV المختلفة؛ ثم تمت مقارنة نتائجها مع النتائج التجريبية التي تم جمعها عبر صناديق المسعر. تم العثور على النتائج متفقة بشكل وثيق في معظم حالات الاختبار.