As fontes de energia primárias renováveis tendem cada vez mais a serem utilizadas na obtenção de energia para consumo, em detrimento das fontes de origem não renovável. Esta situação deve-se sobretudo à escassez e poluição provocada pelas fontes não renováveis comparativamente com as renováveis, que se consideram inesgotáveis e não poluentes. A energia proveniente do sol, a energia solar, é uma das fontes de energia consideradas renováveis, donde se podem obter, através de dispositivos de conversão, as energias elétrica e térmica. Nesta tese é avaliado, numérica e experimentalmente, o comportamento de um coletor solar híbrido, denominado termo-fotovoltaico (PVT) e que produz simultaneamente calor e eletricidade. A estrutura do coletor estudado é composta por uma cobertura de vidro, células solares, tubos, placa absorvedora e isolamento térmico. O potencial deste tipo de coletores é reconhecido desde a década de 70 do século passado e o interesse na sua investigação tem vindo a aumentar desde a década de 90 do mesmo século. Na análise da evolução deste equipamento solar, estudaram-se as diferentes configurações e fluidos de transferência térmica. O presente estudo assenta, inicialmente, na avaliação experimental do comportamento global do coletor híbrido solar PVT e na sua simulação, na perspetiva da otimização do seu desempenho. Foi usado neste estudo um coletor disponível comercialmente, suportado pela instalação de sistemas elétricos e térmicos, o qual foi devidamente instrumentado de forma a poder obter-se dados climáticos (irradiância solar incidente, temperatura ambiente e velocidade do vento), o caudal mássico do fluido térmico, temperaturas em vários pontos de interesse no equipamento, a tensão e a corrente elétricas. O grau de detalhe do estudo desenvolvido, como por exemplo a aquisição de dados ao segundo, é um fator diferenciador em comparação com outros estudos. Foi desenvolvido um modelo matemático do coletor, baseado nos balanços dos fluxos de energia térmica (modelo térmico) dos seus diferentes componentes e do circuito equivalente da célula solar (modelo elétrico). Este modelo permite, não apenas o cálculo da produção de eletricidade e calor, como também o conhecimento do comportamento geral do coletor, sob diferentes condições ambientais e operacionais. O modelo foi validado com dados experimentais, podendo considerar-se que é uma ferramenta confiável para o estudo do comportamento de PVTs em estruturas semelhantes ao deste trabalho. Neste trabalho é avaliado o efeito de vários fatores no rendimento do coletor, nomeadamente o caudal mássico, a radiação solar, a temperatura do fluido térmico, a temperatura das células solares e a temperatura ambiente. Verificou-se que o rendimento aumenta, até um certo valor, com o caudal mássico e com a radiação solar incidente e é prejudicado pelo aumento da temperatura do fluido e da temperatura das células solares. Os resultados observados neste trabalho podem revelar-se vantajosos para a indústria, pois poderão ter interesse para os construtores deste tipo de equipamento solar, ao fornecer informação que permite a otimização do coletor híbrido. Para além disso, o facto de haver benefícios ambientais, decorrentes do seu uso, representa informação relevante para as entidades certificadoras e futuros utilizadores.