随着世界能源需求的不断增长,可再生能源的开发和利用逐渐成为人们研究的重点。太阳能以其取之不尽、安全、无污染等特点受到人们的重视；近年来,我国城镇化建设的步伐不断加快,建筑能耗随之大幅度增加,而在建筑能耗中,暖通空调系统和热水系统所占的比例接近60%。因此研究一种基于太阳能利用的光伏/光热一体化热泵热水系统,在实现光伏发电的同时,为建筑物提供用于供暖和生活用的热水成为一种可以缓解能源压力的有效途径。本文围绕自行研发的裸板式多孔扁盒集热器,搭建了太阳能光伏光热复合空气源热泵热水系统实验平台,以提高系统的光热/光电输出性能和推动其实现产品实用化为目的进行了相关的研究。首先,根据目前的光伏组件加工工艺,研发了一种多晶硅PV/T裸板集热/蒸发器。集热器背部焊接6根铝制多孔扁盒结构集热管作为吸热装置,扁盒截面尺寸为25mm×2.5mm,每个扁盒管内部分为5个相同的矩形流通通道。以此为核心与风冷式翅片管蒸发器进行混联搭建了光伏/光热一体化热泵(PV/T-HP)热水系统实验台。其次,根据系统不同控制方式,提出双热源运行、单太阳能运行、单空气能运行三种不同模式。针对三种不同模式,在常州地区春季和夏季工况条件下将200 L加热到55℃,探讨不同运行模式下,环境工况对实验性能的影响。结果显示夏季工况下,双热源运行模式分别比单太阳能和单空气能模式的加热时间缩短了42%和54%,COP分别提高了24.47%和40.14%；春季工况下双热源运行模式下分别比单太阳能和单空气能模式的加热时间缩短了29.7%和45.8%,COP分别提高了22.1%和39.0%；另外,针对热泵热水系统中的板式蒸发器、压缩机、冷凝水箱、膨胀阀四个部件建立了相应的数学模型。对热泵系统在室外环境温度为30℃条件下进行了相关热力性能的模拟及误差分析。结果显示加热时间的模拟值与实验值最大误差为5.14%,最小误差为0.20%；COP的模拟值与实验值最大误差为18.67%,最小误差为1.44%。最后,针对搭建的实验平台,研究了在常州地区春季和夏季工况条件下,系统进行循环加热热水的性能实验。对比研究了系统热电联供模式和单一光电模式下的性能,深入探讨了太阳辐射强度、环境温度、PV/T集热板温度等参数对系统光电/光热性能的影响。结果显示,夏季工况下的平均光热效率为55%,热电联供模式光电效率为15.4%,单一光电模式的光电效率为12.4%；春季工况下的平均光热效率为53.5%,热电联供模式光电效率为21.5%,单一光电模式的光电效率为18.5%。为系统的推广应用提供了数据支持。