在煤炭、石油等不可再生资源频频告急、环境污染又日益严重的今天，为了寻求经济发展的新动力，各个国家都在积极开发各种新能源。太阳能便是当今被世界各国广泛开发的新能源之一。我国的太阳能资源十分丰富，太阳能发电的产业空间也相当广阔。本文正是基于这样的背景，主要研究了地处山西大同的某太阳能小屋应如何选择及铺设小屋外表面的光伏电池问题。　　 本文分析研究了应选择何种材质与规格的光伏电池以及采取哪种铺设方式(贴付或架空)可以使电池阵列的全年发电量总额最大并且花费的总成本最小这一问题。首先，对于贴附式排列的太阳能电池只有当铺设面积最大时才能使全年发电量最大。根据建立的优化模型，应用动态搜索的方法和MATLAB软件编程，找到了最适合的电池和逆变器，并求出了可使成本最低的电池及逆变器的个数。　　 基于挑选出来的电池的相关数据，综合考虑了时角，赤纬角，太阳高度角等相关因素对太阳能电池单位面积上可接受的太阳光照辐射强度的影响，利用已知当地日照强度记录数据，拟合为时间的连续函数，通过积分求得全年日照辐射量。如果考虑架空按照太阳能电池板，需要计算电池板的倾斜角和板的间距，把问题转化为求解这两个变量的二元函数极值问题。该问题利用常规多元函数极值的求法无法求解，因此考虑了利用智能算法-粒子群算法(PSO)计算出可使全年发电量最大的电池板倾斜度和两电池间的板间距离。　　 根据所给小屋建筑要求的尺寸范围，以使小屋的表面积最大为目标，尽量让屋顶面积最大，保证接受太阳辐射能量最多，利用规划模型求出最优解。重新设计一个小屋，并画出小屋的外形图。　　 最后一个问题考虑了是否需要把正南北向的小屋在水平方向上旋转一个角度，以获得最大太阳辐射能，通过理论证明这一角度为0度，因此得出正南北向的小屋获得的太阳辐射是最大的。