太阳能光伏发电以其清洁、便捷等特点迅速在全世界特别是我们国家大面积推广,但发展过程中目前也遇到了很多瓶颈和问题。要实现平价上网需要全面提升系统效率提高系统发电量,从目前的固定朝南支架变换成跟踪系统,发电量提升率就可以做到10%~30%。平单轴跟踪器目前在国内外已经得到广泛应用。本文提出的逆跟踪技术可以在减少平单轴跟踪器阵列间距的同时,又能使阵列间没有遮挡,从而提高发电量。国标规定光伏阵列在冬至日上午9点~下午3点间不能遮挡(也就是6小时不遮挡)。而在中国西北部地区,即便在冬至日上午7点~9点,下午3点~5点期间,光照也很好,全天日照时间都超过9小时。如果只是按照国标来设计就会损失很多发电量。普通光伏跟踪系统在国标规定时间之外,由于太阳高度角低,光伏阵列间会产生阴影遮挡,造成发电量损失。普通光伏跟踪器是跟随太阳运行轨迹进行运转,会受阵列间距和所处纬度影响而不同程度的损失发电量。逆跟踪技术是在国标规定时间之外的这段时间逆太阳方向进行跟踪的,完全消除了阴影。本文通过研究加入逆跟踪功能的高性价比的单轴跟踪光伏系统,通过比较有逆跟踪和无逆跟踪对单轴光伏系统发电量的影响,进一步分析单轴跟踪系统的发电效果。本文对太阳和地球相对的关联进行了介绍,在此基础上,论述了单轴跟踪系统的控制运行原理,并设计了典型核心控制系统硬件电路、太阳能单轴跟踪系统结构,同时针对系统结构的主要部件做了力学分析。提出了传统单轴跟踪控制的相关计算方法,即基于经纬度、时间的天文算法,且在理论上分析了没有被跟踪技术的控制算法的缺点,并通过PVSYST仿真验证了此理论分析结果,进而证明了基于优化算法改进逆跟踪控制具有重要实际工程意义。对逆跟踪优化算法进行了改进,使其适用于太阳能光伏发电的利用,并且实现了该算法与无逆跟踪控制原理的有机结合,最终给出了基于此优化算法的单轴太阳能跟踪系统。通过实际数据采集及分析,实证结果验证了该改进的系统克服了基于传统算法的在早晚时刻由于阴影遮挡损失发电量的缺点,进一步证明了本文提出优化后算法的有效性。