随着社会经济的快速发展,对能源的需求不断增加,化石能源早已不能满足人们的需求。太阳能被认为是目前最具前景的一种清洁能源,其利用的主要方式之一是光伏发电,是通过半导体材料的光电效应将太阳能直接转化为电能。聚光光伏发电技术是通过聚光器件将大面积的太阳光聚集在较小面积的光伏电池上,一方面减少光伏电池的使用量,降低电池对环境的影响;另一方面提高单位面积的光照强度,从而提高光伏电池的单位面积发电量。热电模块是一种利用热能发电的装置,当其热侧和冷侧之间存在温差时,基于塞贝克效应可将低品位热能转化为高品位电能。将光伏电池与热电器件叠加组成聚光光伏热电耦合系统,可以将聚光光伏发电中产生的热量转换为电能从而大幅度提升太阳能利用率,减少能量浪费。聚光光伏热电耦合系统研究的难点在于,光伏电池与热电模块界面间存在接触热阻,而且两者的效率温度特性之间存在着对抗关系,即光伏电池效率随着温度的升高而降低,而热电器件效率则随着温差的增大而增加,因此强化界面传热是提升耦合系统太阳能利用率的重要途径。为了提高系统性能,本文围绕上述问题对聚光光伏热电耦合系统展开研究,主要研究工作如下:（1）搭建户外聚光实验装置,对比研究聚光光伏系统与聚光光伏热电耦合系统在不同光照强度和冷却温度下的性能输出。结果表明,热电模块的添加可以减缓光伏电池温度升高,提高光伏电池的性能,同时热电模块可以有效利用光伏电池产生的废热获得额外的电能,增加系统的整体输出。（2）利用导热膏调控聚光光伏热电耦合系统界面传热,探究不同导热系数的导热膏对聚光光伏热电耦合系统界面传热的影响。结果发现,导热膏能够填补界面间的空隙,降低光伏电池与热电模块之间的接触热阻,使热能更好地传递至热电模块,有利于降低光伏电池的温度和提高光伏电池的性能。而且导热系数越高,系统性能的提升越明显。（3）提高热电器件冷端换热能力是降低光伏电池温度,提升热电器件冷热端温差的有效手段。研究了不同光强下,冷端冷却温度、冷却水流速以及不同冷却介质对聚光光伏热电耦合系统的影响。结果表明,降低冷却水温度和提高介质流速可以提高耦合系统整体的输出功率。同时采用多壁碳纳米管水纳米流体作为换热介质,结果发现多壁碳纳米管粒子的加入增强了悬浮液内部的能量传递速率,进一步提升冷却效果从而提高系统整体的性能。