当今社会发展离不开能源,作为能源支柱的化石燃料逐渐面临枯竭,其应用带来的污染问题也使环境问题不断加剧。近年来太阳能成为人们发展绿色新能源的热门之一,而光伏发电又是太阳能利用的主流方法。本文针对如何提高光伏发电效率这一热点问题展开了较为深入的研究。首先分析了横向光电效应以及基于此原理制成的光电位置传感器PSD,提出了使用PSD作为阳光传感跟踪系统的光敏器件的思路。确定了阳光传感跟踪系统的精度要求,并对PSD传感器添加外部结构满足系统的需求。完成了传感器结构的设计,对传感器的光强信号及位置信号误差等进行了验证。设计了PSD传感器的信号处理电路;详细阐述了光伏发电技术的原理,对采用跟踪式发电设备可以有效提高光伏电池对太阳能的利用率进行了分析;根据光伏发电系统中用于提高光电转化效率的阳光传感跟踪系统以及常用的阳光跟踪方法,提出了通过对不同的跟踪方式各取其长而得到一种智能的跟踪系统,能够通过判定环境时间及天气状况来采用合理的方式实现太阳跟踪;并基于光电式跟踪对跟踪系统的硬件结构和软件流程进行了说明。为进一步提高光伏发电的效率,本文还对最大功率点跟踪技术展开研究,分析了该技术的原理及分类,阐述了不同方法各自的优缺点;同时还对广泛应用的扰动观察法进行了优化,通过阳光跟踪系统对外界光强进行判别来对扰动观察法的结果进行验证,从而使传统方法得到改进。设计了最大功率点跟踪技术的常用硬件电路,对其中各组成部分进行了选型,使其可以满足实际的使用要求;对软件流程进行了简述,解释了流程的机理及在算法中的作用。最后对阳光跟踪系统进行了仿真,结果表明优化后系统的响应速率与稳定性明显提升;经实验验证,优化的跟踪系统可以提高36%的转化效率,系统稳定有效。