随着人们对能源危机与环境问题的日益关注，以清洁、可再生的太阳能为能源的光伏建筑一体化(BIPV)系统的开发和应用吸引了世界各国广泛关注。当光伏组件与建筑立面结合时，由于不能选择最佳安装倾角，光伏组件经常处于较低的光照度，没有充分发挥电池组件的发电能力，延长了经济回收周期。本文针对建筑立面的电池组件设计了反射光增强系统，增强太阳电池的光照强度，提高了电池的利用率。研究的具体内容包括：　　 1、分析了太阳的运行规律并确定计算太阳辐射的各种参数。对不同纬度地区竖直平面的辐射能量进行了数值计算。在不考虑大气影响时，竖直平面的年辐射量随纬度的增加而增加，纬度为60°N时，年辐射量达到最大，之后开始下降；当考虑大气影响时，竖直平面的年辐射量同样随纬度的增加而增加，纬度为47°N时达到最大，之后开始下降。　　 2、利用蒙特卡洛方法和光线追踪方法针对不同纬度地区设计了单片平面镜光反射增强系统，并模式搜索算法对系统参数进行了优化。在47°N地区，优化后，电池表面的年光辐射总能量是纬度角摆放的1.68倍，是垂直摆放的2.42倍，窗口高度是电池宽度的4.8倍。在40°N地区，优化后，电池表面的年光辐射总能量是纬度角摆放的1.71倍，是垂直摆放的2.78倍，窗口高度是电池宽度的7.0倍。随着纬度的降低，窗口高度迅速增加，因此在低纬度地区要进行综合改进。改进后，40°N地区窗口高度由7.0倍减小到5.1倍，减小了27.2％，而年辐射量减小比例为3.6%。　　 3、在单片平面镜的基础上设计了两块平面镜系统并进行了优化。在40°N地区，窗口高度保持在电池宽度的5.1倍，系统优化后电池表面的年光辐射总能量是纬度角摆放的1.78倍，是垂直摆放的2.88倍，与单片平面镜系统相比年辐射量提高了7.8%。　　 4、设计了曲面反射镜光增强系统，其中包括二次曲面和三次曲面。曲面反射镜系统在春、秋分前后光辐射量有较大的提高，而在冬至前后光辐射基本没有增加，经过计算，曲面反射镜与两块平面反射镜全年辐射总量差别不大。　　 5、针对固定反射镜系统冬季效果较差的问题，在两块平面镜系统的基础上，设计了一种可调式光反射增强系统，并进行区间优化，每年只需调整两次，即可兼顾不同季节。在40°N地区，窗口高度保持在电池宽度的5.1倍，系统优化后电池表面的年光辐射总能量是纬度角摆放的2.08倍，是垂直摆放的3.37倍。根据理论设计的数据，针对40°N地区制作了可调式光反射增强系统，并进行了实际测量，测量的结果与理论计算的变化趋势一致。