从人类第一次提出光生伏特效应开始，太阳能电池I-V特性就作为太阳能电池理论研究的基础，现在我们普遍接受由固体理论推导出的太阳能电池I-V方程。但是此方程是一个隐式超越方程，我们不能运用初等函数完成电流关于电压或者电压关于电流的表达，这就给我们以后的研究在计算和推导过程带来了麻烦。因此许多研究者就想出很多处理办法，为了达到电流或电压的显式表达，但是这些数学处理后得出来的表达式，不是表达式本身复杂，就是表达式参数缺少明确的物理意义，或者计算精度不是很高。基于上述前人研究不够完善的地方，本文提出太阳能电池I-V方程近似解理论，这样就很容易得出电流电压的显式表达，同时得出的表达式物理意义明确，表达式参数值与最初的太阳能电池I-V方程参数值大小接近。然后对上述的近似解理论模型进行验证，对此模型参数进行求解。最后本文运用上述近似解理论模型，求解出最大功率电流或者电压的显式表达式。在太阳能电池最大功率输出的问题上，前人在最大功率跟踪算法上，已经提出了三种算法，但是都有一定的不足之处，在此基础上本文提出了另一种跟踪算法：减半步长扰动法。