在太阳能应用系统中，为了寻求一种结构简单、成本低廉且跟踪精度高的太阳跟踪装置，论文研究了用廉价光敏元件和单片机实现大范围太阳跟踪的问题。 论文分析了太阳运行规律和跟踪装置各种可能的工作状态，在综合分析目前各种太阳能发电系统跟踪方法特点的基础上，提出了两级跟踪传感器方案。传统一级跟踪传感器可在一定角度范围内实现高精度跟踪太阳。为了将跟踪范围扩大，课题在一级传感器精定位跟踪的基础上，增加了一组传感器进行粗定位跟踪。当跟踪传感器的中轴线与太阳光线的夹角很大时，先采用粗定位传感器跟踪太阳，直到中轴线与太阳光线的夹角在精定位跟踪角度范围内，再采用精定位传感器跟踪太阳，直到传感器跟踪装置的中轴线正对太阳，这样便实现了高精度、大范围太阳跟踪。 通过对传感器跟踪装置所需要实现的功能分析，论文完成了传感器跟踪的硬件和软件设计，制作了一个简易试验装置，对该传感器跟踪装置进行了试验，试验结果分析表明，该传感器跟踪装置的精度可以达到22″，高度角和方位角跟踪范围达到180°。最后分析了在各种天气状况下，传感器的控制策略，使得跟踪传感器在各种状况下均能稳定的工作。 两级传感器跟踪装置结构简单、成本低廉，可用于聚光光伏发电系统、碟式太阳能热发电系统和塔式太阳能热发电系统。