能源短缺和环境污染是人类生存长期面临的两大严峻考验。利用太阳能电池进行光伏发电,逐步代替传统化石能源供应是解决这两项难题最直接有效的方法之一。建成环境是为满足人类活动需求而建设的人为环境,对其的光伏应用可以将能源生产与能源消费紧密结合,进一步发挥已开发土地潜能,节约集中式电站所占用土地,大幅度减少远程输电线损。同时,建成环境光伏应用还可以减少用电高峰期电力需求,并可将所发多余电力并入电网,进而提升区域经济水平,减少化石能源使用以及碳排放。因此,建成环境光伏应用的研究具有重要意义。本文通过文献资料收集,结合近20年更新发展的光伏应用技术,对国际能源署于1997年提出的建成环境光伏应用的概念,从建成环境光伏应用范围以及需要考虑的经济、社会、美学等相关影响方面进行完善,并界定了建成环境光伏应用范围和应用方式。进而,从光伏组件选型以及建成环境光伏应用方式两个层面对于建成环境光伏应用设计提出建议,还提出在建成环境光伏应用中需要充分考虑经济环境、美学环境以及社会环境影响。在国际能源署研究基础上,进一步完善了建成环境光伏应用设计形式标准建议,并提出建成环境光伏应用设计流程,并增加方案评估阶段,以推动建成环境光伏应用项目落成,降低公众对于光伏应用的消极态度。本文还对于现有建成环境光伏应用潜力测评方法进行了文献梳理,发现对于复杂环境下的非建筑类建成环境光伏应用技术潜力测评方法相对较少,所以本文也提出基于正射影像图与GIS相结合的区域停车场光伏应用潜力测评方法以及基于图像的三维点云重建与GIS相结合的建成环境光伏应用潜力测评方法。然后,结合文献研究,对现有建成环境光伏应用潜力测评方法进行分类归纳,并进行横向比较,总结出不同方法的适用范围。此外,本文对两种光伏潜力测评方法进行实例操作。采用正射影像图与GIS相结合的潜力测评方法对天津某大学内停车场光伏应用潜力进行了测评,采用基于图像的三维点云重建与GIS相结合的潜力测评方法对于新加坡某停车场以及一处建筑屋顶光伏应用潜力进行测评,验证了两种方法在实际操作中的可行性。然而,大面积建成环境光伏应用势必影响区域热环境。为了了解不同光伏组件对于局部热环境影响,本文以建筑屋顶为例进行局部区域温度场实验。首先对安装于建筑屋顶的不同光伏组件局部区域热环境温度场进行了比较,确认高效率且背面为高反射性材料的光伏组件在有安装间隙的情况下对减缓混凝土屋面局部区域热环境影响最为明显;然后,实验还对屋顶绿植,屋顶光伏应用以及无遮挡混凝土屋面的局部区域热环境温度场进行了实验比较测试,测试得出屋顶绿植对于减缓混凝土屋面区域热环境影响最为明显,其次为屋顶光伏应用;第三,实验对于不同材料光伏组件的上表面与下表面温度进行了对比,得出光伏组件正反表面温度差异主要与光伏组件背板材料相关,背面材料为高反射性材料时,日间上下表面温差约为1℃,夜间则基本相同;最后,实验还对光伏组件背面空气传热距离进行了统计,得出新加坡屋顶光伏组件下方传热距离约为6.2cm。本测试以屋顶为例进行了温度场相关实验,对于建成环境其他组成要素的热环境研究,该测试方法的原则和思路同样适用。综上所述,本文对于建成环境光伏应用从概念演进、设计方法与流程、潜力评估方法以及建成环境中屋顶光伏应用局部区域热环境影响等四个方面进行了论述,为未来建成环境生产性改造提供理论与技术支持。