太阳能利用技术和热泵技术是目前应对能源危机与环境污染而常用的可再生能源利用技术。太阳能光伏发电近年来得到广泛的推广和应用，但是光伏电池发电效率较低，其吸收的太阳辐射能中有大部分转化为热能而未被有效利用；空气源热泵具有良好的节能效果，但在寒冷的北方冬季运行时，随着室外温度的降低，蒸发器表面会出现结霜等现象，严重影响空气源热泵的冬季制热性能。将太阳能光伏发电废热有效利用，并与空气源热泵相结合的新型太阳能光伏光热（PV/T）-空气双热源复合热泵技术是提高能源利用效率的有效途径。首先，本文在课题组前期研究的基础上，完善并建立新型PV/T-空气双热源复合热泵热水系统实验台，前期对热泵系统部件进行替换与更新，并在后期搭建了太阳能光伏光热系统及散热末端。双热源复合热泵实验主要采用电加热模拟太阳能低温热水，对其性能进行测试。后期对太阳能光伏光热集热器与空气源热泵联合运行进行了实验研究，分析了太阳能光伏光热集热器的光电功率和光热功率以及热泵系统瞬时得热量随太阳能辐照度及运行时间变化的关系，同时对太阳能光伏光热集热器的光电效率、光热效率与综合效率、热泵COP和双热源复合热泵系统综合能效比进行了性能评价。其次，分别对双热源复合热泵系统在单空气热源运行模式和双热源运行模式下热泵系统的性能进行了性能研究，实验研究结果显示：单空气热源运行模式和双热源运行模式下热泵COP均与运行时间成反相关，与室外环境温度呈正相关；同一室外环境温度，双热源运行模式下热泵的蒸发温度高于单空气热源运行模式，因此双热源运行模式下热泵系统性能优于单空气热源运行模式。然后，对双热源复合热泵系统建立了数学模型，结果表明系统模型的建立具有一定的可行性，但仍需进一步的完善，为以后系统优化奠定基础。最后，对新型PV/T-空气双热源复合热泵热水系统进行实验研究，研究结果表明：太阳能光伏光热集热器与空气源热泵联合运行期间，太阳辐照度变化范围为638W/m2-773W/m2，室外环境温度为1.7℃-3.1℃，太阳能光伏光热集热器最大瞬时光电效率为18.03%，最大瞬时光热效率为35.3%，最大总效率为53.33%，最大综合效率为81.96%。热泵压缩机排气压力从7.73bar升高到19.72bar，压缩比从1.98变化到5.43，制热功率最大为2.79kW，最小为1.34kW，热泵COP从5.61降低到1.69，平均值为3.03。系统综合能效比变化范围为1.33-6.07，平均为2.99。实验研究结果表明：PV/T-空气双热源复合热泵热水系统具有一定的优越性，在北方寒冷地区具有广泛的应用推广价值。另外，对双热源热泵建立数学模型，为新型PV/T-空气双热源复合热泵热水系统优化研究奠定了基础。