随着世界经济的迅猛发展，全球范围内的能源短缺和环境污染已成为阻碍人类社会可持续发展的两大屏障，大力发展可替代新能源已成为人类的共识。光伏发电以其独特的优势，成为未来最有潜力的替代能源之一。在光伏发电系统中，最大功率点跟踪是其关键技术之一，该技术能有效提高光伏发电效率。为此，本文针对光伏发电系统最大功率点跟踪技术进行了系统的理论研究和相关的实验研究，主要研究内容和成果如下：(1)介绍了光伏电池的发电原理，引入了光伏电池的数学模型，分析了光伏电池的输出特性。重点研究了光伏发电系统中典型最大功率点跟踪方法的原理，分析对比了每种方法的优缺点。(2)通过对光伏电池数学模型的分析，推导出光伏电池的输出功率在最大功率点附近可用其输出电压的多项式近似的结论，为插值估算光伏电池最大功率点提供了理论依据，并给出了近似的余项误差。(3)提出了变步长Newton二次插值估算光伏电池最大功率点的算法思想，相比于目前常用的Lagrange二次插值法，该算法效率高，跟踪实时性强，对处理器性能要求不高，便于编程实现。(4)搭建了相应的实验平台，详细讨论了该平台关键参数的选择。对比实验验证了变步长Newton二次插值估算光伏电池最大功率点方法的可行性和和某些优越性。