随着能源消耗的增长所带来的环境污染问题越来越严重，因此如何在充分利用能源的同时减少污染物的排放是当今人类社会亟待攻克的难题。目前，在众多能够缓解资源短缺以及解决环境污染的能源中，太阳能这种清洁能源的使用是一个不错的选择。在太阳能的利用中，光伏/光热一体化技术与单独的光伏发电、光热利用相比，可以同时得到电量和热能，大大提高了太阳能的综合利用效率。此外，其还可以与建筑相结合，在不额外占用土地的同时达到建筑节能的目的。因此，太阳能光伏/光热一体化技术可以有效缓解能源危机以及环境污染等问题，是一种高效利用太阳能的技术手段。
　　为了全面了解和掌握目前太阳能利用以及与建筑结的研究和应用进展，更好的确定本课题的研究方向和侧重点，作者对近些年的文献进行查阅发现国内外研究学者所研究的光伏光热一体化集热器所用光伏组件多为晶硅型太阳能电池，此类电池发电效率虽高，但其弱光性能较差且容易受水汽腐蚀降低集热器寿命;另一方面光伏组件使用的玻璃为普通钢化玻璃，此类玻璃发射率较高，热损较多，影响了集热器的整体效率，从上述两点出发，开始了本课题的研究。
　　文中第一章介绍了太阳能利用技术的种类及背景，第二章就本文所用到的数学模型进行描述，第三章利用数值模拟软件TRNSYS分别建立了光伏/光热一体化集热系统、光伏系统和光热系统，通过对广州地区三个系统的模拟研究发现:PV系统的光电转化效率平均高出PV/T集热器2.08％，优于有盖板PV/T系统;PT系统的光热转化效率高出相同面积下PV/T集热器约15.16％，但是以综合性能评估时，PV/T系统的一次能源节约率为61.04％，分别高出PV系统和PT系统24.08％、16.33％。在同等辐照条件和相同的占地面积下，PV/T系统的综合性能最优。
　　为了考察在中国不同建筑气候带下PV/T集热器的性能，本文第四章建立了基于家用太阳能热水系统的太阳能光电/光热(PV/T)一体化系统，分别模拟了以单晶硅、碲化镉和铜铟镓硒薄膜太阳能电池作为光电采集模块的PV/T集热器在中国各建筑气候带下的电、热性能。结果表明，在所考察的地区发现单晶硅型和薄膜型PV/T集热系统在光电转换和光热利用各占有优势:从热效率、太阳能贡献率、供热节能率比较薄膜型PV/T系统更高，光热转化效率高出单晶硅PV/T系统可达2.14％、太阳能贡献率相比高出3.29％、供热节能率相比高出5.57％。但是其相较于单晶硅PV/T系统发电量较少、发电效率低;薄膜型太阳能电池凭借其对温度敏感度较低的特性，在高温环境下表现出的性能与单晶硅型PV/T集热器相比更加稳定。
　　在光伏玻璃上涂覆低发射率涂层，可有效降低玻璃的发射率，减少红外辐射热损，提高集热器的热效率。但低发射率玻璃在PV/T光伏玻璃上的应用还较少，所以本文第五章利用数值模拟对普通型PV/T集热器系统与Low-e型PV/T集热器系统在中国不同建筑气候带的性能表现进行对比研究。研究结果表明:普通PV/T系统的电效率最高，为12.12％，Low-e型PV/T系统的热效率、太阳能贡献率、一次能源节约率、供热节能率高于普通PV/T系统，分别高出6.8％-7.8％、8.06％-12.04％、5.3％-6.77％、10.76％-20.55％。
　　本研究的目的之一为推动技术的产业化应用，因此，基于前面的技术分析，第六章考量了经济和和环境效益评价。以广州地区为例，计算和分析了PV/T集热器理论回收周期及二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘等减排量。为后续研究工作和PV/T集热器的规模化应用提供了经济性依据。
　　第七章从耦合应用的角度，将PV/T系统与转轮除湿系统进行结合，为满足转轮除湿系统的再生温度要求，将第三章建立的光伏光热一体化集热系统进行改进，通过模拟结果可以得出，PV/T集热器与转轮除湿系统耦合相较于电驱动转轮除湿可节省67.12％的能量。