平板太阳能集热器由于结构简单、承压性好、与建筑一体化程度高,成为当今太阳能利用研究的热点。但现有平板太阳能集热器板存在着设计效率低,制造成本高等问题。为了提高平板太阳能集热器的效率和降低其制造成本,本文采用计算流体动力学技术,从平板太阳能集热器外部结构因素和内部工况因素两个角度同时切入,重点研究了集热板厚度和材质、流体通道管间距、空气夹层厚度对集热器性能的影响；分析了不同浓度的氧化石墨烯纳米流体传热工质在流体通道内的流动与传热机理,得到了一种新型的流体传热工质；探讨了流体通道的直径、管壁热流密度与流体进口速度对集热器性能的影响。研究结果表明：集热器集热板厚度到达0.6mm后,继续增加集热板厚度对集热器的效率提升很微小,当集热板材质采用铝时集热器效率仅比铜材质低2.36%；流体通道管间距W越小和集热板厚度δ越大,集热器的效率因子越大；空气夹层厚度对集热器的热损失影响较大,空气夹层厚度越大夹层内对流损失越小,空气夹层厚度应选30～40mm为宜。氧化石墨烯纳米流体作为传热工质时能显著地提高流体传热性能,但不同浓度的纳米流体差别较小；当流体通道管径越大、管壁上加载热流密度越大和流体入口速度越大时管内流体流动达到湍流状态,此时管壁与流体的换热更充分。