太阳能聚光光伏（CPV）是一种高效绿色的可再生能源,能够有效缓解日益严重的能源和环境危机。然而,在聚光光伏通过聚光方式提高发电效率的同时,会导致大量热量集聚在电池,造成电池性能急剧下降甚至损坏失效。为此,本文采用高效微通道散热器来实现聚光光伏电池高效散热冷却,通过高效微通道散热器微通道结构设计与制备,并与聚光光伏电池低热阻集成封装,进而对高效散热冷却聚光光伏系统进行电、热性能测试与评价,实现聚光光伏系统电、热性能提升。首先,设计了横截面为特殊倒“Q”形状结构的微通道,采用微铣削方法制备平行直流道、蛇形流道和交错流道的铜质微通道,并采用扩散焊接进行微通道散热器封装。将聚光光伏电池和微通道散热器进行直接贴合集成封装,并提出了微通道和聚光光伏电池绝缘层一体化的低热阻封装方式,并研制出了聚光光伏电池散热器一体化结构。其次,建立了聚光光伏电池和微通道散热器模组的热仿真模型,采用Fluent进行模拟仿真研究。对比户外实验发现误差小,温度趋势一致,入口流量为200mL/min时的平均温度差异为0.7%,验证了该模型的可靠性。发现蛇形内凹结构能够引发紊流,促进冷热流体混合,从而提升换热性能。增大流量能够提升散热性能,随着流量的持续增大散热性能提升减缓。同时在不同微通道散热结构下,电池芯片上表面最高温度差异在1℃内。设计并搭建出聚光光伏户外实验系统,进行基于微通道散热的单个聚光光伏模组对比测试研究。发现微通道能够有效的将电池底面平均温度控制在30℃内,微通道散热方式相比较翅片散热达到的温度降低20-30℃,输出功率提升高达56%。还对二次聚光条件、不同微通道内部结构、不同入口流量和聚光比等进行了系统研究。对聚光光伏电池微通道模组进行阵列放大系统设计与性能测试,采用纯串联和纯并联的方式进行实验分析。两种方式下,微通道散热技术都能展现出优异的温控能力。在并联方式下,微通道散热下的整体输出电性能得到较大的提升,高达 16.3%。