随着人类环保意识的提高,利用太阳能取代化石燃料发电必将成为行业发展趋势。光伏电站规模与日俱增,光伏组件长时间使用必然积累灰尘污渍,影响发电效率,需要定时清洁。然而在太阳能清洁机器人行业,能源供应方面普遍采用晶体硅太阳能电池,成本高昂,抗形变能力差,能源结构单一,工作时间短,体积大重量大,便携性低,智能化程度低。本文针对现有机器人存在的问题,提出了一种基于柔性CIGS薄膜太阳能电池的小型自供能全天候清洁机器人设计方案。本文主要研究内容包括:（1）研究了清洁光伏组件太阳能机器人光伏发电系统,采用化学水浴法制备了CIGS薄膜太阳能电池缓冲层,当薄膜镉锌元素含量比为7:18时,综合性能最优越。利用Matlab软件对太阳能电池进行Simulink仿真,通过对比组件串联、并联匹配方式,确立了串并联外级联的方案,完成了光伏阵列的封装,并对太阳能控制器进行了设计。（2）研究了清洁光伏组件太阳能机器人清洁系统,对运动轮进行外形设计,确立了同步带传动履带轮具体参数,对运动结构进行布局。对离心风机进行外形设计,驱动电机选择无刷电机,并根据光伏阵列参数确定了电机参数。对高密度纤维清洁布进行分层设计,确保去污性的同时减小占用空间。最后对机器人进行整体设计,利用Solidworks软件对机器人进行外观建模,对清洁系统各个模块进行了布局。（3）研究了清洁光伏组件太阳能机器人控制系统,包括芯片、传感器等元器件的选型、各个模块的分析设计和程序算法的优化设计等。研究了机器人路径规划方案,并制定了相应的策略。根据参考模型对机器人进行样机制作,机器人尺寸为250mm*250mm*100mm,重量1.8kg,通过测试,机器人能够自供能、24h全天候地清洁光伏组件。