能源问题是人类面临的重大而长远的问题，其中建筑每年消耗着大量的能源，将太阳能这种可再生能源应用到建筑中可以有效缓解常规能源的短缺。光伏建筑一体化是将太阳能发电产品应用到建筑中，有许多优点。但是随着光伏装置在城市中大面积推广，会对城市的热环境带来影响。本文主要分为两个部分，首先比较光伏建筑一体化各种形式的优缺点，论证了屋顶光伏在城市中大面积的推广性；其次分析了安装屋顶光伏之后城市中热环境的变化。第一部分，通过对太阳能光伏与建筑一体化的形式研究，从光伏技术和建筑美学角度分析光伏屋顶形式、光伏墙面形式及光伏构件形式的不同优缺点，并结合各种形式在欧洲“太阳能十项全能竞赛”（SDE2010）上的应用，分析各种形式的应用范围及特点。最终从光伏技术及安装和国家政策支持角度指出屋顶光伏在未来光伏建筑大规模应用中的优势。第二部分，通过模型及实验来论述城市中大面积安装屋顶光伏以后对城市热环境的影响。建立了城市热环境能量平衡模型，发展了奥克的“建筑物—空气系统”的热量平衡模型，考虑了光伏板与建筑屋顶、墙面、地面、空气之间的换热情况；建立了三种模型，分别是PV/T屋顶光伏模型、一般屋顶光伏和普通屋顶。模型建立以后，通过选定太阳辐照度、电池组件的发电效率、PV/T组件介质进出口温差这三个参数定性分析安装屋顶光伏之后对城市热环境的影响情况。实验部分通过设计并建立了屋顶光伏系统的实验平台和测试系统，分别研究不同屋顶光伏对城市热环境的影响。