随着环境污染和能源危机等问题的日益严峻,人们把焦点放在再生洁净能源的开发和利用上。太阳能极其清洁,无污染,取不完,用不尽,得到各国的青睐。尽管光伏发电技术已日渐成熟,但光伏发电成本较高、效率偏低等问题依然存在。本文针对提高光伏发电效率开展研究。首先根据光伏电池的等效电路,在Simulink中搭建仿真模型,研究温度和光强对光伏电池输出特性的影响。为使光伏电池在温度和光强变化时能很快跟踪到最大功率点,提高光伏能量的转换效率,对常见的MPPT方法的原理进行比较并建立仿真模型。在此基础上提出一种改进的MPPT方法,与常规MPPT法进行比较,结果表明改进后的控制算法跟踪精度较高,稳定性较好。光伏组件的发电能力与其安装的朝向有关,合理选择倾角和方位角能提高光伏组件的发电效率。为此,本文设计并研制出一套光伏发电效率检测系统,使用MFC开发工具设计软件监控界面。该系统由12块光伏组件组成,采用电容充放电法,对光伏组件的伏安特性进行扫描并寻找到该时刻最大功率点,定时采集光伏组件最大功率点电压、电流、功率等数据,并根据上位机的指令传送数据并写入数据库。对数据库中保存的近一年的数据进行分析,比较光伏组件的实时发电功率、日总发电量和月总发电量,给出南宁地区光伏阵列最佳的安装倾角和方位角建议。本课题还进行了太阳能双轴跟踪系统的软硬件设计,系统硬件主要由芯片电源、光电传感器、风速传感和限位开关、电机驱动电路组成；软件主要包括主程序、系统初始化、光电跟踪子程序等部分。利用太阳能双轴跟踪系统进行南宁地区光伏发电实验,得到有关的数据并与固定式光伏系统(正南22°倾角)进行比较。实验结果表明,所设计的双轴跟踪系统的发电效率比固定式系统提高了近35%,对实际工程应用有一定的参考价值。