本文提出了一种适用于抛物槽集热器的新型腔式吸热器,在对光热模型进行深入研究的基础上,采用理论建模和实验研究相结合的方法,对采用该种腔式吸热器的抛物槽集热器光热性能进行了研究,具体包括:（1）针对单一光学模型的不足,本文基于光线跟踪法,在光学模拟具体过程中结合蒙特卡罗法、有限体积法、能量改变法,对抛物槽集热器建立了4种不同的光学模型,从计算时间、计算量、计算结果波动性等方面定量分析了不同模型的特点,在对比总结的基础上,结合不同模型的优点,提出了一种新的光学模拟算法,可以准确、快速完成光学优化设计中大量的光学模拟计算工作。（2）针对目前缺乏对抛物槽集热器不同复杂度传热模型定量对比及适用性分析的问题,本文通过对不同复杂度模型的计算结果与实验测试结果的对比,得出若计算集热器出口温度进而分析其热性能时,一维与三维传热模型的计算精度都可以满足工程计算需要。此外,根据不同复杂度模型的建模过程及模拟结果特点,提出了不同模型在集热器设计优化、性能评价等不同任务中的适用性,为传热模型的选用提供了理论基础。（3）提出了一种适用于抛物槽集热器的新型腔式吸热器,采用单根圆管作为传热流体流动通道,承压能力强,便于多个吸热器串联连接使用及与系统管路连接,吸热体由中心圆管及两侧倾斜肋片组成,其与外壳之间进行隔热保温,在腔体开口处安装玻璃盖板以减小热损失,吸热器开口位置创造性地设计了活动盖板,在非集热状态下关闭活动盖板可有效减小热损失,在相同环境条件下,关闭活动盖板的热损失降低率为6.36%～13.55%,当系统有过热保护需求时,关闭活动盖板还可起到过热保护的作用。从定性与定量角度对该种吸热器光学性能进行了分析,基于正交试验对其热损失性能进行了研究。（4）建立了抛物槽集热器热性能实验系统,对采用提出的新型腔式吸热器的抛物槽集热器进行了热损失测试、沿双轴及东西向水平轴连续调节跟踪太阳时的集热器效率测试、过热保护测试,基于实验结果分析了集热器的热性能并验证了建立的传热模型,在此基础上定量计算了环境参数、物性参数对集热器热性能的影响,并从不同太阳能资源分区、建筑热工设计分区综合选取地区,模拟了集热器全年集热性能。