光伏建筑一体化(BIPV)是太阳电池技术应用的主要方向，世界各国对于光伏建筑一体化的推广应用均投入了极大的热情。染料敏化太阳电池(DSC)作为一种廉价高效，环境友好的新型太阳电池，自问世以来，就因其透光性好，视觉效果丰富等优点，被认为是最适合建筑一体化应用的太阳电池技术之一。本文针对大面积DSC在建筑一体化上的应用，结合实验测试和数值模拟，重点研究了大面积DSC优化设计、部分遮挡下组件的性能分析以及炎热天气条件下DSC输出性能的改善等问题。　　本文结合大面积并联DSC的制作工艺，基于DSC的等效电路模型以及大面积DSC电极表面的电流分布，推导出不同透光率下电池输出性能的数学模型，由此模拟了不同透光率下电池结构参数与输出功率和转换效率的关系，得到了一种直观的、较为方便的优化设计方法，并给出最优化设计结果;　　结合实验研究，建立了部分遮挡情况下，串并联DSC组件的功率损失模型，模拟研究了串并联连接时，部分遮挡情况下组件的输出特性以及被遮挡电池的功率损耗，结果表明遮挡对于并联连接的DSC影响不大，串联连接的DSC组件中被遮挡电池会处于反向导通状态，但其作为负载的功率损耗很低。在户外条件下进行的实验测试，也证明了这一结论，被部分遮挡的太阳电池组件中，被遮挡DSC的温升明显低于硅电池，不会产生“热斑效应”;　　实验研究了使用不同的组件结构和冷却介质时，不同冷却措施对于半透明DSC组件的冷却效果，并且设计并制作了一种适用于BIPV，以水为冷却介质的大面积DSC组件。此外，为研究复合组件的热学性能，构建了一个动态热力学模型，并且使用该模型模拟研究了水流道深度、冷却介质流速等参数对复合组件热性能的影响。研究结果表明基于DSC的光伏系统中安装合理的降温装置，能显著提高炎热天气条件下DSC组件的输出性能。