当今世界科学技术和工业的飞速发展，使得对能源的需求量也日益增加。石油和天然气等化石燃料被视为能源的主要来源，存在着结构不合理、能源利用率低、污染严重等问题。所以，替代性可再生能源如太阳能，风能和地热能是必需的。为了应对替代能源的需求，太阳能发电技术已成为能源结构中的重要一环，与传统能源相比，其为清洁可再生能源，而且取之不尽，用之不竭。
目前，对于太阳能发电的研究主要基于光伏和光热技术。光伏转换是将太阳光直接转换成电能，而不需要有任何热机。
早在年，Becqurel发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏特效应”，简称“光伏效应”。
在年，皮尔松等首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。而光热发电是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。
由于单一的光伏光热发电系统，对太阳能全光谱能量的利用率很低，而光伏光热混合发电系统是提高太阳能利用率的有效途径，也是太阳能发电领域的主要研究方向。
KhaledTeffah等在光伏-热电（PV-TE）系统中，做了一种用于高集中太阳能转化为电能的新型组合的实验研究，提高了混合系统对高太阳能集中辐照的整体效率，实验结果和模拟结果十分匹配。
M.Hajji等研究了基于间接（而非直接）光伏和热电耦合的新概念的能量效率。使用最先进的热传导计算，结果表明，这种间接耦合是使太阳能利用最大化的有趣替代方案，这对未来光伏发展前景非常有意义。
M.Mohsenzadeh等提出了一种光伏/集热器的抛物槽新结构，并对其热性能和电性能进行了实验研究，使得系统的性能得到显著增强。
DarioNarducci等讨论了使用热电（TE）发生器收集光伏电池释放的热量的转换增强装置，得出串联PV-TE电池不仅可以提高现有太阳能电池的转化率，而且还可以降低PV材料的使用成本的结论。
Zhang等分析了不同的传统太阳能电池结合热电模块系统的性能，结果表明通过这种布置，电效率可以增加高达30％。他们还建议，对于PV+TEG混合系统和非浓缩PV+TEG混合系统两种情况中的光伏特性光电（PV+TEG）系统，多晶硅薄膜光伏电池和聚合物光伏电池的使用适用于更高的性能。
通过优化PV+TEG混合系统中的热点结构，Hashim等研究表明，使用热电发电机模块来吸收光伏电池的热量可以提高转换效率和总发电功率。他们还表明，通过在真空条件下使用这种混合动力系统，其性能得到改善。
在太阳能发电系统中，光伏板温度升高是太阳能聚光光伏系统面临的主要挑战之一，其导致电池效率显着降低并加速电池退化，这样就要求引入冷却系统来克服这一问题。
Araki等研究了单个太阳能电池被动冷却方法的效率。得出的结论是：电池和散热区域之间良好的热接触对于尽可能降低温度至关重要。
Royne等对冷却光伏电池的各种方法进行了综合评述，并提出对于单个电池，被动式冷却效果不错，而且对于浓度高于个太阳的密集电池，主动冷却是必要的这一观点。
Najafi等通过模拟热电模块与太阳能电池背面的连接来分析所得到的混合系统的性能，由相同的PV电池提供运行热电冷却模块所需的功率。结果表明，如果使用合理的电量，使用热电冷却模块可以成功地将光伏电池的温度保持在低水平。
随着太阳能混合发电系统的研究深入，为了达到全光谱利用太阳能辐射能量的目标，可能通过将宽带太阳光转换为针对光伏电池调谐的窄带热辐射来提高太阳能收集的性能。
DavidM.Bierman等通过将一维光子晶体选择性发射极与串联等离子体干涉滤光片配对，抑制80％的不可转换光子，从而表现出增强的器件性能，并测得6.8％的太阳电转化率，超过了光电池本身的性能。
YuruiQU等通过实验证明包括相变材料Ge2SbTe5的可调谐双频热发射体，两个发射峰值波长在非晶相处为7.36和5.40，可以连续调谐至10.01和7.56。该类似的研究对于通过频率转换提高光伏板对太阳辐射的全光谱吸收具有重要的指导意义。
