面对全世界日益紧张的自然资源和自然环境,有效的利用太阳能资源成为了我们可持续发展的有力手段之一,而在目前新型的制冷领域上,半导体制冷技术作为一种利用热电材料进行制冷的新技术有着传统制冷方式不可比拟的优势,在目前能源紧张、电力短缺的情况下,将太阳能发电与半导体制冷技术有机的结合,发展太阳能半导体制冷技术有着重要的现实意义。本文针对太阳能半导体制冷存在的关键技术问题,对系统能量转化的优化和有效控制进行了实验研究。本论文进行的主要工作是：搭建了太阳能半导体制冷箱制冷性能研究的实验装置,分析了在半导体制冷过程中,随时间的变化半导体制冷器的工作情况以及主要参数的变化情况。并发现半导体制冷器冷、.热两端的温差对半导体制冷系统的制冷量、制冷系数、制冷温度这些参数有很大的影响。分析空气强迫对流散热和水冷散热两种方案对制冷效果的影响,实验表明：水冷散热时的温度变化速率和最低温度值都要好于空气强迫对流散热效果。实验确定制冷系统的最佳工作电流,通过实验发现半导体制冷器的最佳工作电流的实验值为4.5A与理论值的差别不大,说明实验取得了良好的效果,达到了预期目的。实验分析了太阳的辐照强度对制冷量的影响。随着太阳辐照强度的增大,制冷系统的制冷也随之变大,但当辐照强度达到800W/m2左右时,之后的制冷量并没有随着辐照强度的上升而有明显增加。我们比较了太阳能半导体制冷系统中有无蓄电池对系统的输出电压和电流的影响,并着重分析了在没有蓄电池参与工作的情况下对制冷效果的影响,我们发现在上午至中午时间段内没有蓄电池的工作时,对制冷效果的效果影响不大。因此,在实际应用中,可以适当的选择系统工作的时间段以减少蓄电池的使用。本文的研究内容是基于目前对太阳能半导体制冷的需求基础上进行的,其结果可以为太阳能半导体制冷的解决方案提供很好的指导意义。