能源和环境是全球可持续发展的两大主题。

随着化石能源的枯竭和全球环境的日益恶化，对可再生能源的研究引起了世界各国的重视。

太阳能具有清洁、分布广、储量大等优点，得到了越来越多的关注，但受太阳能能流密度低、不稳定、分散性等因素制约，如何经济高效利用太阳能也成为了亟待解决的关键问题。

太阳能的利用一般分为光电和光热两大类。

光电是指利用太阳能光伏电池板将太阳能直接转化为电能，太阳能光伏电池的工作原理是半导体的光生伏特效应，但其转化效率很低。

目前，在常见的采用晶体硅太阳电池的光伏发电系统中，投射到光伏电池表面的太阳能只有不到20%转换为电能，超过80%的能量被反射或被转化为热能，转换为热能的部分使太阳电池温度升高，导致光电转换效率下降[1]。

因此太阳能电池板在吸收太阳光转化为电能的同时，受太阳光直接照射，导致电池温度升高、效率下降，严重时甚至损坏电池。

此外，光伏电池的制造成本高、污染严重，这也是光伏电池没有普及的一个重要原因[2]。

光热利用是指直接利用面镜或透镜将太阳能辐射以热量的形式汇聚并储存起来，可以用作热泵，可以用作热发电，也可直接用来加热。

1978年，Kern和Russell提出了光伏光热（PV/T）太阳能系统的概念。