经济的发展使得人类对能源的需求激增，能源紧缺和环境污染问题日趋严重。开发和利用新能源已然成为世界各国的共识，因此，太阳能的天然和可无限利用的价值使其成为全世界瞩目的焦点。其中，独立光伏发电方式是太阳能利用的一种重要形式。本论文针对独立光伏发电系统进行装置研究和系统设计。首先，论文从太阳能的利用和独立光伏发电产业的发展现状开始，对独立光伏发电系统进行概述，包括光伏阵列、功率变换器、储能元件的特性及最大功率点跟踪的控制方法。其次，根据变换器的特点，确定光伏发电系统的主要结构和电路拓扑；选择Buck电路作为MPPT的实现电路，总结和对比多种最大功率点跟踪（MPPT）的控制方案,选择变步长干扰观测法作为本文设计的控制方法；在此基础上，建立DC/DC-DC/AC两级结构的独立光伏发电系统仿真模型，分别给出了推挽电路、逆变电路以及Buck电路的仿真模型和结果。最后，在系统仿真设计的基础上，对独立光伏发电装置各部分电路的主拓扑结构、参数计算和功率器件的选择进行研究。光伏发电装置主要包括功率部分和控制部分。功率部分包括Buck电路、前级DC/DC推挽升压电路、和后级DC/AC全桥逆变电路。控制部分主要包括逆变驱动电路、推挽控制电路、MPPT控制电路、蓄电池控制回路和辅助电源电路。由单片机实现MPPT控制的软件设计。最大功率跟踪的测试数据验证了MPPT控制的可行性，实验装置的输出结果是标准的正弦电压。