پانل های فتوولتائیک بخش کمی از انرژی خورشیدی جذب شده را به انرژی الکتریکی تبدیل کرده و مابقی آن را به صورت انرژی حرارتی، که باعث بالا رفتن دمای پنل و کاهش راندمان الکتریکی آن می شود، تلف می کنند. سیستم های فتوولتائیک/حرارتی (pv/t) این انرژی حرارتی را احیا کرده و مورد استفاده قرار می دهند. در این تکنولوژی خنک کاری پنل فتوولتائیک و افزایش راندمان با یکدیگر مقارن شده است. استفاده از آب و هوا برای خنک-کاری پانل های فتوولتائیک رایج است.در این تحقیق سیستم فتوولتائیک/حرارتی در حالت جابجایی آزاد و اجباری در حالت اتصال مستقیم فن به پانل فتوولتائیک و اتصال فن به برق شهری برای حالت های با سرپوش شیشه ای و بدون سرپوش شیشه ای مدل سازی شده و نتایج حاصل از مدل سازی، با مقادیر آزمایشگاهی مقایسه شده است. اثرات قرار دادن سرپوش شیشه-ای بر روی پارامترهای مختلف سیستم نیز بررسی شده است. علاوه بر این تأثیر قرار دادن صفحه جاذب میانی وفین، تغییر عمق کانال عبور هوا، تغییر طول کلکتور، توان فن، منحنی مشخصه فن و تعداد فن بر روی مشخصات سیستم، مورد بررسی قرار گرفته است. تأثیر پارامترهای موثر و بهینه سازی بر اساس قانون اول و دوم ترمودینامیک بررسی شده است. در نهایت پارامترهای تأثیرگذار با استفاده از الگوریتم های جستجوگر بهینه سازی شده است.

در این پژوهش، کلکتور مشبک حرارتی بدون شیشه مدلسازی شده است. با استفاده از مدل ارائه شده، اثر پارامترهای مهم بر کارایی آن بررسی شده است. بر اساس نتایج بدست آمده، شرایطی را که بتوان از توان مصرفی فن صرف نظر کرد، مشخص شده است و بر همین اساس، یک کلکتور مشبک حرارتی بدون شیشه با قابلیت نصب پانل فتوولتاییک ساخته و آزمایش شده است. همچنین، یک مدل ریاضی برای مدلسازی برای کلکتور مشبک حرارتی با پانل فتوولتاییک ارائه می شود که تطابق خوبی بین نتایج آزمایشگاهی و عددی حاصل شد. یک رابطه نیز برای عدد ناسلت پانل فتوولتاییک و صفحه مشبک با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی بدست آمد. در این رساله، کارایی کلکتورهای مشبک حرارتی با و بدون پانل فتوولتاییک بر اساس بازده قانون اول، بازده حرارتی معادل به صورت تابعی از نسبت انرژی الکتریکی به حرارتی و بازده قانون دوم ارزیابی می شوند و یک سطح تشعشع بحرانی بر اساس اگزرژی مفید کسب شده نیز تعریف می شود. نتایج نشان دادند که اگر فن و دنبال کننده نقطه توان بیشینه مناسب استفاده شود، هیچگونه نگرانی در قبال سطح تشعشع بحرانی نیست. به علاوه نتایج نشان داد که مقدار بهینه یکتایی برای سرعت مکش و درصد پوشش پانل فتوولتاییک وجود ندارد.