微热光电系统是利用燃料在燃烧器中燃烧释放的化学能,转换为燃烧器壁面的辐射能,再利用光伏电池进行光电转换的系统。该系统对微观燃烧过程和光电转换系统提出了挑战。主要包括以下方面：火焰在燃烧器内的稳定燃烧过程,在燃烧器表面获得较高、较均匀的温度分布,获得高效的光电转换效率。微观燃烧的火焰温度是评价燃烧过程的重要指标之一。但在实验过程中,微观燃烧温度的测量存在一定困难。而燃烧器壁面温度的测量可以通过红外温度计进行记录。因此建立起燃烧器壁面温度与火焰温度的关系,对于预测燃烧器内部的火焰温度有重要意义。本文利用层流预混燃烧的火焰温度模型,采用量纲分析方法建立了火焰温度与壁面温度的关系。并讨论了恒定壁温和恒定热流边界条件下,预测得到的火焰温度的准确性。本文采用了数值模拟和实验的方法,对圆柱形燃烧器进行优化,研究了燃烧器材料,壁厚和燃料流量及当量比对燃烧温度的影响；燃烧器长度的1/4长度处,设置一后台阶,以稳定火焰在燃烧器内的燃烧;并在圆柱形燃烧器的外侧加上石英罩,使得燃烧器的尾气回流,对燃烧器外壁面进行加热,从而获得较高的燃烧器温度和燃烧效率,经实验测定,燃烧效率可提高约25%。模块化微观燃烧器因较大的表面积体积比,易于加工制造等特点而受到越来越多的重视。本文对模块化微观燃烧器进行设计,对燃烧器入口管进行了优化,对燃料的流量、当量比对燃烧温度的影响进行数值模拟和实验研究。在得到温度较高的几何参数和燃料流动参数后,对实验设备安装了锑化镓光伏电池,测试并计算了光电池的功率输出。