由于全球环境污染问题的日益加剧以及煤、石油等化石燃料的供应不足,可再生能源发电越来越受到各国的重视,光伏发电具有清洁、无污染、可再生等特点,具有广阔的应用前景。光伏电池作为光伏发电站的主体,光伏电池输出特性建模与参数求解研究,对于确定光伏电池在不同工作条件下的输出功率,合理安排光伏电池的排列方式,进行最大功率追踪等具有重要意义。因此,本文选取光伏电池输出特性建模与参数求解作为主要研究内容。本文介绍了光伏电池的发电原理,以及目前常用的对光伏电池输出特性进行建模的单二极管模型和形状模型,对不同模型的参数求取方法进行归纳与分类。本文提出了基于电压和电流的误差函数,用于曲线拟合过程中求取光伏电池单二极管模型的物理参数。该误差函数考虑了光伏电池均匀辐照下输出曲线的特性,以最大功率点为分界点,分别采用电压和电流方差构建目标函数。用四种优化算法和不同数据对误差函数进行验证,验证数据包括实验测量数据与人为设定曲线,结果表明,与传统的基于电流误差函数对比,本文提出的基于电压和电流的误差函数在参数求解、最大功率计算等方面具有较高精度,验证了本文提出的误差函数的准确性。本文利用形状模型对非均匀辐照下光伏电池的输出特性进行建模。首先利用形状模型,考虑单二极管模型的负电压特性,推导光伏单元中电压关于电流的显式解析表达式;然后将模型扩展到光伏单元串、光伏模块、以及更大的串联结构。将本文模型与利用牛顿迭代法和朗伯函数法所得结果进行对比,该模型在精度相近的情况下,缩短了计算时间。在不同的遮阴情况下,对本文的模型进行实验验证,结果表明本文模型计算得到的I-V曲线与测量曲线符合较好,最大功率点估计准确。