随着经济发展的快速增长和经济扩张地推动,社会需要更多的电力。再加上人们开始认识到不可持续能源的生产与使用会对我们的生活产生不利影响,因此开发利用新能源是当今社会发展的必然趋势。而太阳能是自然界中最多产的能量捕获方法,是一种集众多优点于一身的可再生能源,可以为人类提供取之不尽的能源,有很大的开发价值。光伏发电是太阳能利用的主要形式之一,但是光伏电池只能将所采集的少量太阳辐射光转变为电能,而大量的辐射光会以热量的形式存在光伏电池中或散失掉,这种余热会提升光伏电池的工作温度,降低其转换效率。因此提高发电效率、将光伏电池产生的多余热量回收利用是目前需要解决的重点问题。为解决上述问题,本文在查阅文献、了解国内外研究情况的基础上,分析聚光器、光伏电池、温差电池的工作原理,设计了聚光式太阳能光伏/温差电热联产系统。简单来说,其工作机理主要是采用聚光器+光伏电池+温差电池组合的形式进行发电与产热。系统主要由聚光、发电及集热三个部分组成,其中聚光部分利用抛物型槽式聚光器汇聚太阳光;发电部分利用光伏电池和温差电池进行联合发电;集热部分包括传热元件与储热箱,本设计选择热管作为传热元件。系统的工作过程为:首先,将温差电池热端固定在光伏电池背板上,光伏电池将反射到其表面的太阳光一部分直接转变为电量,剩余部分转变为热量,同时使光伏电池表面温度升高,进而提升温差电池热端温度;其次,将温差电池冷端固定在热管表面,利用冷却水对流,使温差电池冷热端产生温差,进行二次发电;最终,将发电过程产生的余热由热管内循环的冷却水传递到储热箱中储存。为研究系统各组件之间的性能关系,建立系统数学模型及热能流动模型,并利用MATLAB对聚光式太阳能光伏/温差电热联产系统中的光伏电池、温差电池进行仿真。通过对几种常用MPPT算法进行对比仿真分析,选择了模糊逻辑控制法作为聚光式太阳能光伏/温差电热联产系统中最大功率点跟踪的方法,同时采用Cuk斩波电路作为MPPT控制的主电路,并设计了相应的硬件电路。最后,将聚光式太阳能光伏/温差电热联产系统与光伏发电系统、温差发电系统及光伏温差混合发电系统进行对比试验研究,得出模拟结论与试验结论一致。对比试验结果表明,本文所设计的系统比单一光伏、温差发电系统及光伏温差混合发电系统的发电性能更好,根据电热性能数学公式及所测的参数得出该系统最大电效率可达20.98%,最大热效率可达39.81%,最大?效率可达32.5%,由此表明该系统能够达到预期的工作效果。