近年来,随着材料科学技术的快速发展,疏水性表面的制备与研究相对成熟。自清洁、防尘防油、绝缘抗腐蚀、抗冻防覆冰、流体减阻等优异特性使其在各种不同领域中表现出广泛的实际应用性,同时这些特性也使得研究者们将目光聚集在疏水性表面在光伏发电领域的应用。目前已有研究大多分布在材料领域,通常关注在疏水性表面的研发制作以及实验室模拟条件下的性能,对处于自然环境中疏水性表面的光伏发电领域应用研究仍有不足。为了深入探究不同疏水性光伏玻璃在自然积尘条件下的积尘特性以及合适的清洁方法,并为实际应用中疏水性涂层的选择提供实验数据和理论支撑,推广疏水性表面在光伏发电领域中的应用,本文开展了以下研究:（1）设计搭建了自然积尘实验平台,对疏水和超疏水光伏玻璃在自然灰尘沉积天气下的积尘特性、相对减少质量及积尘响应值等特性进行了实验研究。春季实验结果表明,超疏水光伏玻璃样品最终的灰尘沉积量比疏水光伏玻璃样品低0.07g,可见光透过率高2.3%,并且疏水光伏玻璃样品的自清洁性能相比于超疏水光伏玻璃样品要差,甚至丧失了其疏水性;在夏季,疏水和超疏水光伏玻璃样品均可以有效减少灰尘沉积质量,超疏水光伏玻璃样品相对于疏水光伏玻璃样品减少了0.053g,可见光透过率高0.6%,综合积尘响应值等指标可以看出超疏水样品具有最佳的自清洁性能。总结春夏两季的表现可以认为,较疏水表面而言,超疏水表面更适用于西北干旱地区光伏电站。（2）开发了具备超疏水表面光伏玻璃的水滴清洁除尘方式,并基于水滴在超疏水涂层上的形态表现,提供了一种可以通过水滴半径预测混合液滴所除去灰尘质量的方法。通过该方法,建立了基于水滴形态特征数的水滴除尘耗水量预测模型。设计搭建了水滴除尘实验平台,将水滴除尘质量与模拟结果进行了对比。结果表明,滚动清洁灰尘后的液滴所含灰尘质量的实际测量结果与模拟结果的误差棒较为吻合,Bo数为1的物理模型更适用于高灰尘沉积密度光伏组件下的水滴滚动清洁除尘方式。（3）采用水滴除尘清洁方式清洗超疏水光伏玻璃,每平方米光伏玻璃仅仅需要耗费水资源0.0383L。相较于人工和水射流清洁方式,水滴除尘方式清洁每千瓦级别光伏电站的耗水量分别低2.98L和9.98L,每个清洁周期则可以节约1.63×10~5 m~3和5.66×10~5 m~3水,具有较大的节水优势。（4）水滴清洁除尘方式相比较于中国西北地区所有光伏电站目前主流的人工和水射流清洁方式,第一年可分别节约12.84和113.62亿元的清洁费用。若超疏水涂层的使用寿命足够长,那么当光伏电站运行时间达到十年时,则十年来可分别节约金额504.37和1512.14亿元的清洁费用,具有很大的经济优势,为建设超疏水性光伏组件电站提供了经济性理论依据。