经济的快速发展离不开传统能源的大量使用，由此造成化石能源的短缺，加上使用过程中产生的污染已经引起了世界各国的高度重视，而积极探索高效、清洁的可再生能源是解决这一问题的唯一途径。众多的可再生能源中，太阳能凭借其能量巨大、无污染、廉价等优势成为人们重视的焦点。目前，太阳能集热技术与太阳能光伏发电技术最为成熟，使用也较为广泛。光伏发电的使用过程中，由于其发电效率较低（仅15%左右），造成电池温度过高且影响发电效率，因此，从降低电池温度的角度提高发电效率，并且对收集的热量进行利用，对太阳能综合利用技术是一种巨大的推动。将高效热传输元件微热管阵列（Micro heat pipe array，简称MHPA）应用于光伏电池的散热，研发出微热管阵列光伏光热组件（Micro heat pipe array-Photovoltaic/Thermal,简称MHPA-PVT），可以有效地将光伏电池上的热量传输至冷却水中并加以收集，可以得到一定温度可供使用的热水，因而达到了热电联供的效果。本文以微热管阵列光伏光热组件及其组成的系统为研究对象，展开了如下的研究工作。首先，参照平板太阳能集热器的测试方法，对微热管阵列光伏光热组件进行了瞬时效率实验测试，在10月末的北京，环境温度为19℃时，PV/T组件瞬时效率的截距可达到41.4%，组件总热损系数为3.95，20℃入口温度时的太阳能利用总效率可达到50%以上，综合性能效率达到70%以上，因此，该技术大幅提高了太阳能利用率。黑色背板和白色背板组件瞬时热效率的截距相差不大，但黑色背板的热损系数较大。组件在低环境温度下的测试结果表明，在低入口温度的条件下具有较高的发电和集热效率。其次，用Fluent模拟软件建立MHPA-PVT组件的三维稳态模型，综合考虑玻璃盖板、电池、TPT背板、微热管阵列、翼型水管换热器和冷却流体等组成部分，计算组件的瞬时热电效率，并与实验数据进行对比，验证了模型的可靠性。并以此模型，对组件性能的影响因素，包括运行流速、环境温度、风速及辐照度四个方面对进行了模拟研究之后对组件的结构，包括微热管阵列的铺设、布置方向和冷凝段的长度三个方面进行了优化研究，为组件的结构与性能的优化提供了理论依据。再次，搭建了户用光伏光热系统（每天用电1千瓦时，100升45℃的热水需求）实验平台，并进行了全年监测，测试结果表明，太阳辐照度大于10MJ/(m2d)时，测试结束时水箱内的水温大多在45℃以上，该系统在少量增加初投资的情况下，增加热水的收益可以大幅减小投资的回收年限，具有十分广阔的应用前景。最后，建立MHPA-PVT系统运行的数学模型，利用实验数据验证了模型的可靠性。应用该模型对我国太阳能资源不同地区典型城市的MHPA-PV/T户用系统的全年热电性能进行了预测，并对北京地区不同热水需求的用户系统的全年收益作出了预测分析。