热光伏（Thermophotovoltaic，TPV）技术是指将高温辐射器红外波段的辐射能通过低能带隙热光伏电池直接转换为电能的技术。TPV具有功率密度高、维护成本低、无噪音、无污染和燃料丰富等优点，在工业、商业、军事和航空航天领域都有很好的应用前景。　　 我们首先设计并制作了使用气体燃料的TPV实验平台。该实验平台的燃料、辐射器和热光伏电池可以更换，因而可以用于比较不同部件在相同系统上的性能差异。利用此平台，我们测试了燃料为丙烷、辐射器为碳化硅/氧化饵、热光伏电池为锑化镓(GaSb)的TPV系统在辐射器温度为1273K和1373K时的系统输出。测试结果表明:随着辐射器温度的升高，系统开路电压降幅很小，短路电流大幅提高，输出功率有大幅度提升，辐射器温度从1273K升高至1373K时，短路电流和输出功率的提升幅度接近100％。　　 我们采用商业软件FLUENT对燃烧系统进行了模拟计算;然后将辐射器温度分布的计算值赋值给光谱功率密度程序进行能量传输计算，该软件基于蒙特卡洛方法求解到达电池表面的光谱辐照密度;最后采用P-N结等效电路理论计算了电池输出特性。利用文献中的辐射器温度分布数据对模型验证计算，结果表明:在辐射器温度低于1373K时，模型计算值与实验测量值吻合较好，误差低于5％;辐射器温度为1523K时，二者短路电流误差为6.7％，开路电压相等，最大功率误差为16.7％。误差较大的原因是计算模型中使用了理想条件下的电池参数，使得计算值高于实验值。考虑实际电池的性能参数会随着电池温度升高而降低之后，计算误差可以降低。　　 最后利用系统模型对实验平台进行了分析计算。通过计算结果与实验结果的对比，我们发现:视电池表面污染程度不同，电池表面的污染会造成电池吸收的能量降低5％～20％，;燃烧器中内管的偏心会造成辐射器表面周向温度分布不均匀，偏向侧温度低于偏离侧;采用热电偶在测量高温辐射器温度时，热电偶的自身辐射和接触热阻会造成测量温度低于真实温度;将实验中出现的各种外部影响因素囊括进模型之后，计算得到的系统输出仍低于实验测量值，推测其可能的原因为实验中温度测量存在较大的误差，需要作进一步分析。从分析结果可以得出:要保证系统正常并良好地运行，需要保持电池表面有较高的清洁度，保证辐射器温度均匀，并且尽量提升辐射器的温度。