随着全球对气候变暖等环境问题的关注，绿色能源的开发和利用受到人们的重视。作为一种历史悠久、储量丰富的清洁能源，对太阳能的高效利用一直是学术研究的热点问题。由于太阳能能量密度低，对其利用一般会占用大量的土地，因此将太阳能与建筑相结合，采用分布式太阳能系统产出电能和热能，是一种很有前景的太阳能利用方式。太阳能光伏光热综合利用技术(Photovoltaic/thermal，PV/T)是将太阳能发电与太阳能集热技术结合起来的技术，在太阳能转化为电能的同时，由集热组件中的冷却介质带走电池的热量加以利用，同时产生高品质的电能和低品质的热能两种收益。　　目前，世界各国有关PV/T系统的研究成果大多是关于提高太阳能的综合利用效率，发电效率普遍不高。根据冷却工质的不同，PV/T组件一般可分为空气冷却型（空冷型）PV/T组件和水冷却型PV/T组件两种。为提高空冷型PV/T组件的发电效率和综合利用效率，改善组件内部传热性能，本文对带肋板的空冷型PV/T组件进行了结构优化和热电性能的研究。主要工作如下:　　(1)建立了太阳能电池发电模型和空冷型PV/T组件的传热模型，给出了横向布置肋板改善传热性能的结构优化方案。根据太阳能电池的电子学理论，建立了单晶硅太阳能电池工程用数学模型，并利用MATLAB/Simulink模块建立了硅太阳能电池仿真模型，分析不同辐照强度、电池温度对发电性能的影响。分析仿真结果得出:太阳能电池的输出功率与辐照强度成正比，与电池温度成反比。对空冷型PV/T组件进行传热模型的构建，获得其传热能流图。分析可得，散热件与空气之间的传热优化是提高空冷型PV/T组件整体散热性能的关键，可以通过肋板横向布置改善组件的传热性能。　　(2)通过数值模拟对不同结构参数下空冷型PV/T组件的散热性能进行分析研究。建立横向布置肋板PV/T组件的物理模型和数学模型，分析了肋板角度、肋板开孔对组件散热性能的影响规律。肋板不开孔时，随肋板角度的增加，PV/T组件的散热能力先增大后减小，肋板角度为90°时散热性能最优。肋板开孔可以显著提升散热件的散热性能，肋板角度为150°时散热性能最优，PV板背面温度下降4.6℃。不论肋板开孔与否，进出口压降均随肋板角度的增加先增大后减小。通过正交试验法分析肋板长度、肋板角度和开孔直径对PV/T组件散热性能的影响。获得空冷型PV/T组件的最优结构形式，肋板长度50mm，肋板角度150°，圆孔直径10mm。这三个因素中，对组件散热性能影响最大的是肋板角度，其次是圆孔直径和肋板长度。　　(3)制作了优化后的空冷型PV/T组件，并搭建对比实验测试系统对其热电性能进行研究。通过PV板添加空气流道模拟其放置在建筑屋顶的工况，对比发现，相比自由放置的PV板，放在建筑屋顶的PV板温度更高，发电性能更差，需要对放置于建筑屋顶的PV板采取散热措施。当空气流速为1.5m/s时，对空冷型PV/T组件进行全天性实验测试。测试结果表明，相比无散热措施的PV板，PV/T组件的PV板温度明显降低，发电性能显著提升，特别在中午前后，PV板温度下降10℃左右，发电功率提升4.5％左右，发电效率提升0.8％左右，对比验证了其具有较好的散热性能。分析了不同空气流速下，PV/T组件光热光电性能的变化，在实验设置的流量范围内，光电光热效率均随空气流速的增加而增加，近似呈线性关系。测试工况下，PV/T组件的最大瞬时光电效率为13.30％，瞬时光热效率23.78％，综合效率55.0％。　　经过理论分析、数值模拟和实验研究发现，这种横向布置肋板的空冷型PV/T组件具有较好的散热性能，可有效提升组件的发电效率和综合利用效率，对空冷型PV/T系统的研发推广具有重要的理论指导意义和工程应用价值。