即便目前看似處于景氣寒冬，但潔凈能源相關(guān)概念的技術(shù)與產(chǎn)品，在全球能源短缺、環(huán)保意識(shí)抬頭前提下，成為市場(chǎng)熱門技術(shù)與產(chǎn)品，其中以太陽(yáng)能電池的發(fā)展最為可行，也是目前各國(guó)致力投入開發(fā)的潔凈能源新重點(diǎn).

　　先討論什么是太陽(yáng)能電池，其實(shí)，太陽(yáng)能電池為整個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電模組的總稱，太陽(yáng)能電池為使用一可受光而發(fā)電的半導(dǎo)體薄片，受光照后可產(chǎn)生電壓與電流，可稱為Solar cell太陽(yáng)能電池，其產(chǎn)生的光電壓（Photovoltaic）其實(shí)是透過(guò)半導(dǎo)體吸收外在光線，透過(guò)物理反應(yīng)激發(fā)電子，而激發(fā)的電量足以驅(qū)動(dòng)電子電路。而將太陽(yáng)光經(jīng)太陽(yáng)能電池板商集到的小電力，再將?多電力來(lái)源（數(shù)量較多的太陽(yáng)能板）加總起來(lái)的太陽(yáng)能模組，所組成的單位電力即為太陽(yáng)能電池。

　　在目前使用的各式太陽(yáng)能電池中，以非晶硅的光電轉(zhuǎn)換效率為最差，約僅有5～6％，此多用于玩具或是非商業(yè)用途的小電力商品，市場(chǎng)最常見的單晶硅、多晶硅太陽(yáng)能電池電池效率在15％上下，此為太陽(yáng)能電池模組的構(gòu)成主要核心元件，除影響整體模組氧品的成本外，也直接左右模組的輸出能力。

太陽(yáng)能電池受光角度影響發(fā)光效率甚巨，主動(dòng)追蹤系統(tǒng)輔助，可強(qiáng)化整體發(fā)電效率。

　　雖然太陽(yáng)能電池模組標(biāo)示的發(fā)電效率不同，但還需要搭配各種強(qiáng)化發(fā)電效率的裝置、設(shè)備，讓整體發(fā)電效能可以發(fā)揮極致表現(xiàn)，其中設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的即為追日系統(tǒng)，又稱太陽(yáng)光追蹤系統(tǒng)。

　　太陽(yáng)能發(fā)電的關(guān)鍵在于，電池本身的效能與受光強(qiáng)弱，電池效能在選擇模組素材就已經(jīng)受到限制（例如選擇砷化?太陽(yáng)能電池，就擁有較高轉(zhuǎn)換效率），這屬于先天的零組件條件限制，但若后天能在透過(guò)系統(tǒng)予以強(qiáng)化發(fā)光效能，即利用集日或追日系統(tǒng)達(dá)到使用日照最佳化狀態(tài)，也可讓整體發(fā)電效能進(jìn)一步強(qiáng)化，而透過(guò)系統(tǒng)提升發(fā)電效能的方法，要比選用高效能、高成本的太陽(yáng)能板要更為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠許多。

　　以追日系統(tǒng)為例，傳統(tǒng)太陽(yáng)能板（電池模組）設(shè)定方式為固定式設(shè)計(jì)，這會(huì)造成當(dāng)太陽(yáng)每日運(yùn)行角度不同，與光照方向改變，就會(huì)讓整體發(fā)電效率受到影響。而追日系統(tǒng)除可在太陽(yáng)能電池設(shè)置時(shí)就先設(shè)定最佳受光位置、角度，透過(guò)光偵測(cè)系統(tǒng)反饋測(cè)試數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)定位馬達(dá)改變太陽(yáng)能板最佳受光角度、位置，亦可讓太陽(yáng)能電池模組有日照的條件下，維持最佳受光狀態(tài)（即太陽(yáng)光方向與太陽(yáng)能電池集電板呈現(xiàn)90度時(shí)），維持比固定式設(shè)置環(huán)境還要好的發(fā)光效率。

　　由于追日系統(tǒng)為?將電池模組與太陽(yáng)位置、太陽(yáng)光線角度同步移動(dòng)的設(shè)計(jì)方式，自然可以利用物理特性將太陽(yáng)能電池模組始終維持最佳化的角度位置。目前追日系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，常見也有主動(dòng)式與被動(dòng)式兩種設(shè)計(jì)。

　　以成本要求觀察，其實(shí)太陽(yáng)能電池設(shè)置多為固定位置，因此，太陽(yáng)光的最佳日照角度、方向，可透過(guò)有計(jì)劃的環(huán)境數(shù)值資料商集得出，有了各季節(jié)、每日不同時(shí)段的最佳日照資料后，即可累積成驅(qū)動(dòng)追日系統(tǒng)電池角度、位置基本資料庫(kù)，此追日系統(tǒng)所需要的只是驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)機(jī)械組件與控制馬達(dá)運(yùn)作狀態(tài)單晶片電路即可完成系統(tǒng)設(shè)置目標(biāo)，另系統(tǒng)需再整合時(shí)間同步機(jī)制，維持追日角度驅(qū)動(dòng)的最佳狀態(tài)。

　　但此種設(shè)計(jì)雖然省下主動(dòng)式追日系統(tǒng)的即時(shí)日照偵測(cè)、追蹤電路與零件成本，且追日角度每日便話語(yǔ)季節(jié)差異，也可透過(guò)電腦換算取得相對(duì)數(shù)值，但實(shí)際上此種系統(tǒng)仍無(wú)法達(dá)到最佳化日照追蹤的目的，雖然已經(jīng)接近最佳日照角度，但可能因?yàn)橄到y(tǒng)時(shí)間誤差、參考資料庫(kù)誤差與驅(qū)動(dòng)機(jī)制誤差等因素，影響系統(tǒng)?確度。

　　若改用主動(dòng)式日照追蹤系統(tǒng)，例如利用FPGA或系統(tǒng)單晶片開發(fā)日光追蹤系統(tǒng)，用于改變太陽(yáng)能板的最佳發(fā)電角度與位置，透過(guò)系統(tǒng)即時(shí)感測(cè)目前日照最佳發(fā)電角度、位置，即可讓太陽(yáng)能電池系統(tǒng)維持最佳發(fā)電效率。

　　而太陽(yáng)能電池的設(shè)置，絕對(duì)不會(huì)只有單一設(shè)置而已，為達(dá)有效率發(fā)電同時(shí)增加其發(fā)電功率，多數(shù)設(shè)置環(huán)境會(huì)?陣列式設(shè)置為主，而太陽(yáng)能發(fā)電陣列其實(shí)只需要一組主動(dòng)日照追蹤系統(tǒng)，搭配同步裝置同時(shí)驅(qū)動(dòng)整區(qū)太陽(yáng)能陣列受光角度。而驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能發(fā)電陣列的方式，常見為利用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，為了減少控制問題干擾，設(shè)計(jì)方法可將系統(tǒng)的馬達(dá)進(jìn)行去藕設(shè)計(jì)，也就是2組馬達(dá)為各自獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與架構(gòu)，互不干擾也互不為對(duì)方負(fù)載，此可實(shí)現(xiàn)以最精簡(jiǎn)的系統(tǒng)提供高效率的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)要求。

　　硬體設(shè)計(jì)方面，系統(tǒng)需先針對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行最佳化設(shè)計(jì)，另針對(duì)系統(tǒng)的平衡定位進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，即是在太陽(yáng)能板或架構(gòu)上，設(shè)置傾斜感應(yīng)開關(guān)，避免當(dāng)發(fā)生太陽(yáng)能板?脫、故障或損壞時(shí)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)依舊進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，造成更嚴(yán)重的機(jī)械性損壞，也能維持整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)最低的營(yíng)運(yùn)成本。

　　另系統(tǒng)也必須針對(duì)太陽(yáng)能電池進(jìn)行轉(zhuǎn)換效率最佳化偵測(cè)，藉此調(diào)整最佳化日照效率。例如，在太陽(yáng)能電池加裝A/D（類比/數(shù)位）轉(zhuǎn)換器，將電池儲(chǔ)能資訊即時(shí)反饋給系追蹤系統(tǒng)處理，讓追蹤系統(tǒng)可以維持最佳轉(zhuǎn)換效率的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)角度，讓太陽(yáng)能板的受光效率達(dá)最高。

　　而系統(tǒng)邏輯可以用嵌入式系統(tǒng)進(jìn)