传统化石能源的过度使用导致了日益严重的环境污染和能源危机问题,而太阳能由于其可再生性、无污染性和分布广泛性,得到了全世界范围内的广泛关注。其中,光伏—光热综合利用作为太阳能利用技术中的一种新方式,近年来逐渐成为了各国学者的研究热点。本文主要针对基于聚光光伏—光热化学互补的吸热反应管性能进行了以下研究:首先,成功建立起了吸热反应管的理论模型,对透过透光光伏电池的红外光谱波段能量在吸热反应管内的能量传输与转换过程进行了研究。探讨了透过透光光伏电池的红外光谱波段能量依次经过吸热反应管中的玻璃管、真空层和反应管的能量传输过程,以及红外光谱波段能量在反应管内部转换为甲醇裂解反应所需的反应热和反应混合气体显热的整个能量转化过程,列出了吸热反应管内的能量平衡等式。其次,结合已有实验数据,对所建立吸热反应管理论模型的可靠性进行了验证,为接下来的吸热反应管性能和关键运行参数理论分析工作奠定了坚实的基础。最后,结合所建立的吸热反应管理论模型,研究了不同红外光谱波段能量透过时的吸热反应管性能,包括反应管表面太阳能流密度分布、反应管温度场分布、甲醇转化率沿程分布及红外光谱能量向太阳能燃料化学能转换效率等。并重点分析了太阳直射辐射强度、反应物进口流量、反应物进口温度等关键运行参数对吸热反应管性能的影响。研究结果表明,随透过红外光谱波段能量逐渐增多、太阳直射辐射强度逐渐增强、甲醇进口流量逐渐减小、甲醇进口温度逐渐升高,吸热反应管中反应管表面太阳能流密度逐渐增大、反应管温度逐渐上升、反应管内所进行甲醇裂解反应中的甲醇转化率逐渐增加、透过红外光谱波段能量向太阳能燃料化学能的转化效率逐渐增大,且透过红外光谱波段能量向太阳能燃料化学能的转换效率一般变化在53～60%范围内。