为了推动经济发展和满足人们物质生活的需要,人们对资源过度的开发和利用,造成了全球资源短缺和生态环境的破坏,使地球资源处于匮乏的状态,解决未来能源问题成为人类社会面临的头等大事。开发新能源是今后发展的趋势,在新源当中,太阳能被人们认为是最具潜力的发电方式。论文首先概述了太阳能光伏发电的背景及意义,以及国内外光伏产业的发展状况。研究了光伏发电系统的结构、原理及其运行方式,分析了各种运行方式的特点。针对太阳能离网型光伏发电系统,研究了蓄电池的充放电特性和相应的充放电方法,介绍了2种常见的直流变换器的功能及原理:BUCK电路和BOOST变换电路,并对变换电路进行了仿真实验,为离网型光伏发电系统工程设计和器件选型提供了参考。为了探明光照强度、温度对最大功率点的影响,着重研究了太阳能光伏电池及特性,建立了光伏电池的理想数学模型和实际工程的模型,并用数值仿真实验验证了模型的有效性,为太阳能光伏发电系统工程设计确定光伏电池最大功率点提供了理论依据。以青海玉树某县太阳能发电系统为背景,根据用户负载的需求,设计完成了一种离网型光伏发电系统。针对高海拔地区的恶劣环境,讨论了太阳能电池板的光电转换效率、发电系统储能方式、综合成本等问题,提出了采用光储一体机完成充放电控制、最大功率点跟踪及逆变过程的方案,较好地改善了西部高海拔地区太阳能发电系统的转换效率。