近年来,随着能源供求矛盾日益突出,环境污染问题日益恶化,全世界范围内都尝试寻找“绿色”可再生能源,天然的太阳能资源以储量巨大、绿色无污染、安全可靠等诸多优势成为人类关注的焦点。我国光伏装机容量增长最快,截止2017年2月,我国光伏累积装机量高达77GW,是2012年装机量的11.9倍。光伏组件表面落灰影响光-电转化效率,严重时还会导致“热岛效应”损坏光伏板,缩短其使用寿命。目前普遍使用的光伏板清洁方式是人工擦洗和清洗车冲洗,工作过程中都需要大量的水资源,成本高、冬季易结冰。论文以武威市某大型分布式光伏电站为研究对象,根据太阳能光伏板面除尘的特殊要求,提出了一种集双滚刷清扫起尘、掸土机构配合外罩输尘及引风机彻底吸尘于一体的光伏组件干式除尘刷,可实现在无水、无清洁剂的条件下,快速、高效地完成光伏板面的清洁工作,且刷毛实时自清洁,无二次污染。首先,对灰尘颗粒的特征、粘附特性及粘附力进行分析,介绍了灰尘颗粒的普遍的清理方式,并对气路系统的工作对象进行介绍。然后,针对光伏板表面灰尘清理的特殊要求,并参考现有的除尘刷结构,对理想的光伏组件干式除尘刷本身应该具有的技术特征进行了分析,确定总体方案,指导干式除尘刷各部分的结构设计。对干式除尘刷起尘机构、输尘机构及吸尘机构分别进行了设计选型;介绍了该干式除尘刷的工作原理;借助Creo三维软件,完成了干式除尘设备的三维模型建立,并对干式除尘刷的驱动方式进行了选型。对干式除尘刷的除尘机理进行系统的研究,先分析了干式除尘刷起尘装置的工作特点及结构参数设定,分析了各个结构参数对起尘效果的影响;运用Fluent软件对刷体内部流场进行仿真计算及可视化分析研究,先按初步设计的除尘刷参数进行仿真分析,得到速度矢量及压力的分布规律,然后运用控制变量法,就输尘机构及吸尘机构的主要结构参数对其工作性能的影响进行可视化分析;最后对比初步设计的刷体流场仿真结果,得出最佳起尘效果及吸尘效果时的刷体结构参数,为刷体的最终定型提供了依据。最后,根据仿真计算及优化结果,制作出干式除尘刷实验样机,进行大量的除尘实验,对除尘效果进行观察分析,对工作参数进行优化研究,结果表明该样机运行平稳,在无水、无清洁剂的条件下除尘效率很高,为大规模光伏电站的清洁维护提供理论依据,具有工程实践意义。