光伏热混合太阳能收集器，有时称为混合PV / T系统或PVT，是将太阳辐射转换成热能和电能的系统。 这些系统将太阳能电池与太阳能集热器相结合，太阳能电池将太阳光转化为电能，太阳能集热器捕获剩余能量并从PV模块中去除废热。 因此比单独的太阳能光伏（PV）或太阳能热能更加整体节能。 自20世纪70年代以来，大量研究已经用于开发PVT技术。

由于电阻增加，光伏电池的温度上升导致效率下降。 可以设计这样的系统以从PV电池带走热量，从而冷却电池，从而通过降低电阻来提高它们的效率。 虽然这是一种有效的方法，但与太阳能集热器相比，它会使热部件性能不佳。

原则
光伏元件（PV电池，通常是掺杂硅）将太阳光（可见光范围）转换为电位差和电流，而热传感器部件（吸收器或“聚光器”……）恢复太阳发出的热量能量（特别是红外辐射通常通过冷却剂（空气或水/乙二醇，由操作由电力驱动的泵注入）以面板散热的形式损失。

所产生的电力可以立即在本地使用，也可以在储存（电池）后使用，或者注入电网（转售/买断）。

产生的热量可以连接到任何传统的热装置，用于加热或预热空气或生活用水（生活热水，游泳池……），干燥装置，……

系统类型
不同类别的许多PV / T收集器是可商购的，可分为以下几类：

PV / T液体收集器
PV / T空气收集器
PV / Ta液体和空气收集器
PV / T集中器（CPVT）

PV / T液体收集器
基本的水冷设计使用通道来引导流体流动，使用连接到PV模块背面的各种材料或板的管道。 通过冷却元件的流体流动布置将确定面板最适合的系统。

在标准的基于流体的系统中，然后将工作流体（通常为水，乙二醇或矿物油）通过这些管道或板式冷却器输送。 来自PV电池的热量通过金属传导并被工作流体吸收（假设工作流体比电池的工作温度更冷）。 在闭环系统中，这些热量要么被耗尽（以冷却它），要么在热交换器处传递，在那里它流向其应用。 在开环系统中，在流体返回PV电池之前使用或耗尽该热量。 还可以将纳米颗粒分散在液体中以产生用于PV / T应用的液体过滤器。 这种分离配置的基本优点是热收集器和光伏收集器可以在不同温度下操作。

PV / T空气收集器
基本的风冷设计采用中空的导电金属外壳来安装光伏（PV）面板。 热量从面板辐射到封闭空间，在那里空气循环进入建筑物HVAC系统以重新获得热能，或者升高并从结构顶部排出。

虽然能量转移到空气中的效率不如液体收集器，但所需的基础设施成本和复杂性较低; 基本上是浅金属盒子。 PV板的放置可以是垂直的或成角度的。

PV / T集中器（CPVT）
聚光器系统具有减少所需光伏（PV）电池的数量的优点，使得可以使用稍微更昂贵和有效的多结光伏电池，其将最大化所产生的高价值电功率与更低值热功率的比率。功率。 高浓度（即HCPV和HCPVT）系统的一个主要限制是它们仅在始终没有大气气溶胶污染物的区域（例如轻云，烟雾等）中保持其优于传统c-Si / mc-Si捕收剂的优势。 ）。 集中器系统性能特别下降，因为1）辐射被反射并散射到收集光学系统的小（通常小于1°-2°）接收角之外，以及2）太阳光谱的特定组分的吸收导致一个或多个MJ细胞内的系列连接表现不佳。

集中器系统还需要可靠的控制系统来准确跟踪太阳并保护PV电池免受破坏的过热条件。 在理想条件下，直接入射到这些系统上的大约75％的太阳能可以被收集为电和热。 有关更多详细信息，请参阅有关聚光光伏的文章中有关CPVT的讨论。

PVT收集器的结构
如上所述，PVT收集器是光伏收集器和热交换器的结合。 光伏收集器几乎总是釉面型，以减少热量损失。

带前气室的收集器
他们利用温室效应。 它们几乎专门用于与空气进行热交换。

收集器没有内胎
最常见的类型。 这里，热交换在光电收集器的背面进行; 在液体冷却的情况下，它是必须的结构，因为交换器将掩盖光伏电池，并且在任何情况下都具有流体供应和抽取管的后部位置的优点，否则会造成遮蔽问题。

液体歧管
与普通的PV收集器相比，在液体歧管中增加了热交换器及其绝缘。 该交换器可以具有各种形状; 在最常见的情况下，它由带有各种技术的粘附铜管组成到底板上，或者更有效地，它由铝辊式交换器组成，它允许更好的热传递。 与液体收集器的热交换对于冷却光伏电池非常有效，从而提高了它们的产量。

集中收藏家
通过放弃使用硅电池和引入薄膜技术，可以设计出一种可以看到太阳能浓度的混合面板。 一个有趣的应用是看到CPC聚光器（来自英国复合抛物面聚光器）的存在，其中放置管，在其侧表面上放置薄膜电池薄膜（例如CIS或CIGS）。 这种配置允许实现更高产率的光伏电池（由于浓度），但同时更有效地散热（因为整个电池与传热流体接触）。

安装
PV-T面板的安装包括：

像任何太阳能电池板，固定板（通常在屋顶上）
像任何光伏电池板一样，下游安装电缆和设备（逆变器……），
如任何热敏面板，通风回路，如果空气冷却，或带有热水蓄电池的液压回路（如果PV-T面板直接连接到水龙头上可用的热水系统（而不是仅用于加热），必须在库存的出口处连接一个安全的恒温混合阀，以便不能用过热的水燃烧。

交易系统
一些法国制造商提供混合面板：DualSun，Sillia（带铜吸收器），ABCD Intl，以及Cogen’air（空气冷却）和Systovi。

优点
整体能源效率明显高于光伏电池板（12-20％），这主要归功于热成分（也评估了PV中未开发的红外辐射 – 占总量的46％）。

此外，热捕获对电力生产有两个有利影响：

光伏电池工作得更好。 实际上它们的颜色很深，因为它们会在阳光下升温，或者它们的发电效率随着热量的增加而降低，特别是在45°C以上。在PV-T面板中，集热器捕获太阳能卡路里，从而冷却光伏电池并增加它们的温度。特别是在日照高峰期间的生产。 由于光伏电池产生的电流，热量被注入蓄电池（一般为闭路水/乙二醇）; 这显着提高了电力生产（据制造商称，巴黎地区约为15％）。

面板的永久冷却改善了它们的使用寿命和效率（当热泵相关时，热泵的COP增加）。

这些优点对于位于屋顶中心位置的面板尤其明显。

与PV太阳能电池板和太阳能热电池板相比，降低了安装混合电池板的相同成本。

如果雪（或霜或雾）遮挡它，混合PV-T面板可以更快地工作：这可以通过沿相反方向循环传热流体来消除。 PV-T面板还在炎热的天气中参与，通过冷却屋顶来减少家中阁楼的热量。