太阳能光伏组件作为光伏系统内光电转换过程的重要组成器件,其工作效率及使用寿命与光伏系统整体工作性能密切相关。近年来在内地低风速地区,由于空气污染及天气异常等原因造成的颗粒沉降问题,使得光伏组件表面积灰量增加,降低了光能吸收率。因此,研究低风速环境中光伏组件表面积灰特性确有必要。本文以YL250P-29b型光伏组件为研究对象,从流体力学及颗粒沉积理论方面对沉积于光伏组件表面的灰尘颗粒进行了受力分析,探究了灰尘颗粒与组件表面发生碰撞及粘附过程的力学行为;简述了进行于本校风机大厅天台处的光伏组件自然积灰实验,在COMSOL数值模拟软件中建立了与实验对应的光伏组件积灰模型;根据相关数据及经验公式,计算了实验所在地不同安装倾角的光伏组件接收到的理论辐射量;分别从受力情况、自然条件等方面对灰尘颗粒沉积模型进行优化,并与实验结果进行对比,验证了模拟方式的合理性,获得了最优模型。籍此,模拟了低风速环境下光伏组件的积灰特性,分析了风速、灰尘颗粒粒径、光伏组件安装倾角等因素对其的影响;结合理论辐射量计算结果,整体分析了光伏组件在使用中的积灰程度与辐射量变化之间的关系。研究结果表明:1)自然积灰实验与其数值模拟结果变化趋势一致且数量级相同,平均相对误差范围15%～35%,基本满足工程需要,验证了沉积模型的合理性。2)小粒径时,积灰密度随风速增加而增加且增速趋缓,呈近似线性变化;大粒径时,只有30°安装倾角的积灰密度随风速稳定增长,其余工况积灰密度先增大后减小再增大,呈非线性变化。3)对于安装倾角低于60°的光伏组件,其积灰量总体上与风速呈正比,与粒径呈反比;4)60°安装倾角光伏组件对于小粒径颗粒的沉积效果最差,在颗粒粒径普遍较小的地区可考虑将安装倾角布置为60°以期减小颗粒沉积。5)保定地区内光伏组件最佳安装倾角为30°,相比于其他倾角类型,组件全年接收辐射量有了4.5%-10.8%的涨幅。6)组件综合效益受理论辐射量及积灰密度大小影响,两者均处于合理范围内时,综合效益相对较高。7)整体上,小粒径颗粒在低风速环境中更易沉积于安装倾角较低的光伏组件表面;如清洗成本较高,可考虑适当增加安装倾角以减小组件表面颗粒沉积程度。8)大部分工况下积灰密度均在安装倾角为30°的光伏组件表面上达到沉积最大值,此时出于减小功率损失的目的应提高光伏组件清洗频率或变更安装倾角。