能源需求和碳排放问题成为制约社会发展的关键因素,对太阳能利用设备转换效率提出了更高的要求。包括内蒙古在内的半干旱气候地区由于沙尘天气频发导致太阳能聚光器存在镜面积尘问题,显著影响设备输出性能。本文基于点聚焦菲涅尔高倍聚光光伏光热（HCPVT）系统,通过试验与数值模拟结合的方式研究了积尘对系统光、热、电输出性能的影响规律,分析了风沙流场下聚光器镜面灰尘颗粒沉积特性为明确镜面积尘机理、制定合理的清洁方案提供理论与试验依据。首先,本文分析了聚光器镜面积尘成因,以菲涅尔透镜及样片光学性能为研究对象,利用扫描电镜图像分析了各类型灰尘颗粒晶体结构,颗粒圆度和透光度,利用干法粒度测试获得了灰尘颗粒尺寸分布区域,通过X射线衍射和能谱测试得到了灰尘物质组成,元素种类及其占比等各灰尘物理化学性质特征。定量分析了试验期间自然积尘对透镜光学性能的影响,冬季（2020.11.14-2021.01.12）与春-秋季（2021.03.13-2021.10.7）积尘密度增加1 g/m~2,透射率分别降低1.45%和2.73%,吸光度分别增加21%和31.2%。冬季和春-秋季积尘周期内积尘密度达到最大值12.35 g/m~2和8.813 g/m~2时,平均反射率分别为11.14%和14.96%。其次,为分析积尘对电池聚焦平面能流值和光斑形状的影响,搭建了基于间接测量方法的聚光能流测试系统,研究了积尘类型、辐照强度、接收面中心温度等对能流值的影响程度。当辐照强度约为781 W/m~2时,平均积尘密度增加1 g/m~2,中心位置能流平均值下降60.38 k W/m~2,中心位置温度平均值下降42.3°C;不同类型灰尘对聚光器聚焦光斑能流值的影响差别较明显,各类灰尘平均堆积密度增加1 g/m~2,接收面能流损失平均增加9.87%。再次,基于点聚焦HCPVT系统采用对照试验方法研究了积尘对热电性能和（火用）性能影响。试验测试期间,积尘密度从0增加到8.813 g/m~2时,热效率和电效率分别降低了17.7%和12.4%。积尘密度平均每增加1 g/m~2,系统热功率降低5.8%,系统总（火用）值下降17.32%。此外,各类型灰尘由于自身成分和元素组成不同,进而对HCPVT系统热电输出影响程度不同。最后通过数值模拟研究了太阳能聚光器镜面动态颗粒沉积特性。分析了聚光器周围流场特性,建立并利用颗粒镜面沉积判定模型,实现了灰尘颗粒尺寸与来流风速对聚光器镜面颗粒的运动和沉积特性的分析。此外,基于前文自然积尘试验中系统综合效率,量化分析颗粒沉积动态特性,预测了不同尺寸颗粒在暴露时长增加时系统的热电性能下降率。