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太阳电池在工作的时候存在一个最大功率点，为了更好的利用太阳能，最大功率点跟踪是当今太阳电池研究热点之一。除了使太阳电池工作在最大功率点附近外，对太阳电池的聚光使单个电池接收的光照强度大大增加也是一个常用的方法，因此对聚光下最大功率点的变化的研究十分重要。
本文主要根据太阳电池电流方程及输出功率极值条件推导出最大功率方程，由此可在伏安特性坐标系内绘制光照变化从零到无穷大时最大功率的轨迹线，发现其呈现为S形状，并给出最大功率负载的取值范围以及最大功率负载与光照强度的对应关系。然后对太阳电池各参数对最大功率轨迹线的影响一一作出分析，得出不同参数如何影响太阳电池最大输出功率。并且根据推导得出的最大功率方程通过和太阳电池电流方程联立求解的方法给出两种新的最大功率点跟踪方法。
通过对最大功率的轨迹线的分析，针对不同强度光照强度下提出三种最大功率的跟踪模式：1，恒载跟踪；2，恒压跟踪；3，计算跟踪。其中恒载跟踪适用极低光照和极强光照，恒压跟踪适合于中等光照，计算跟踪适合于恒压跟踪向恒载跟踪的过渡光强。计算跟踪即是本文给出的一种最大功率电压联立求解的计算方法，该计算方法能够准确计算出太阳电池的最大功率点电压和最大功率点电流，避免了在未知最大功率点下的寻优过程。
由于太阳电池的P-N结有个内电场，结合最大功率点轨迹线的变化规律对聚光的倍数上限的进行讨论，并以某一太阳电池为例计算得出该太阳电池的聚光倍数上限的建议。目前对太阳电池的聚光应用已经非常广泛，然而对于聚光上限是多少尚没有研究，这里的研究对聚光的上限设定有着积极的指导作用。