隨著太陽能技術及其相關產業的發展，太陽能熱水器、太陽能空調等太陽能產品越來越多地進入了千家萬戶。高元坤了解得知太陽能光伏冰箱在國外已有小批量的產品，而在國內這方面的產品則顯得相對落后，因此有必要對太陽能光伏直流冰箱系統進行更多的研究，一方面，這對給沒有市電供給的邊遠山區、牧區、島嶼等地區配備必要的食品冷凍冷藏設備、藥品疫苗冷藏設備，以提高這些地區人們的生活質量和醫療條件有重要意義；另一方面，為未來太陽能光伏制冷的廣泛應用提供一定的理論支持。

得知圍繞能量管理和系統匹配，對太陽能光伏直流冰箱系統的進行了研究，所得到的結論同樣適用于其它類似的、電能的獲得與冷量的需求在季節上高度匹配的太陽能光伏直流制冷系統，如直接在室外使用的太陽能光伏直流冷柜系統、太陽能光伏直流冷庫系統等。首先，就太陽能技術發展的背景、太陽能電池理論及研究現狀、太陽能光伏制冷等方面進行綜述，并對太陽能光伏冰箱的國內外研究現狀進行了敘述 ，伏直流制冷系統，以直流冰箱作為此系統的負載。并以此為基礎搭建了實驗測試裝置，以對系統的運行數據進行實時采集。第三，測試了太陽能光伏直流冰箱在晴天、多云及陰雨天氣情況下的工作性能，如太陽能電池電壓、蓄電池電壓、蓄電池充電電流、冰箱電壓電流、冰箱溫度等參數，根據實驗數據對系統的匹配原則進行了修正。

實驗數據表明，設計太陽能光伏制冷系統時，必須要考慮單晶硅太陽能電池性能隨使用年限的衰減對系統的影響。第四，分析了太陽輻照度和環境溫度對太陽能光伏直流冰箱系統的影響，并在此基礎上分析了此系統的地域適用性。最后，結合實驗數據，對本實驗中的太陽能光伏冰箱系統進行了火用分析，分析了系統中火用損失的主要環節，指出了提高該系統火用效率的方法，并給出了幾種方案。 1環保和節能1974年，有學者提出CFC類制冷劑可能對大氣臭氧層有破壞，在80年代科學地確認了CFC類制冷劑造成了大氣臭氧層破壞和全球溫室效應[1]，加上近些年世界能源危機的日益嚴重，研發各種環保、節能的制冷系統成為了世界各國制冷研究人員共同關注的話題。潔凈可再生能源中，太陽能是人類可利用的最直接的潔凈能源之一。高元坤了解得知用光伏電池把太陽能轉變成直流電能以驅動一個制冷系統的太陽能光伏制冷系統，一個明顯優勢是電能的取得和冷量需求在季節和數量上的高度匹配，即冬季太陽輻射弱，太陽能電池的產電量少，此時環境溫度低，負載熱負荷小，所需的電量亦少；夏季環境溫度高，負載熱負荷大，所需的電量大，此時太陽輻射強，太陽能電池的產電量亦多。

同時，用太陽能作為制冷系統的動力源，可以減少使用電能，從而減輕由于燃燒化石燃料發電所引起的溫室效應及對環境的污染。因此，作為潔凈可再生能源之一的太陽能的利用方面的研究日益受到世界各國的重視，以太陽能作為動力源驅動制冷系統的研究也越來越為各國的專家、學者所關注。1.1.2太陽輻射能太陽是一個主要有氫和氦組成的熾熱的球體，其表面的溫度大約為5762K，而中心溫度高達約4×108K，壓力約為2000多億大氣壓。由于太陽內部溫度極高、壓力極大，因此其內部發生著強烈的核子反應，反應產生的巨大能量以電磁波的形式向四面八方輻射地球接收到的太陽輻射能約占太陽總輻射的二十億分之一，即使這樣，每秒鐘地球接收到的太陽輻射能也有約1.757×1017J，相當于5.25億桶石油燃燒產生的能量。太陽的壽命還有約50億年，因此，可以說太陽能是取之不盡、用之不竭的。 太陽能的利用太陽能的利用主要有熱利用和電利用。太陽能的熱利用是指將太陽輻射能轉化為熱能加以利用，人們通常把收集太陽光轉變成熱的部件稱為集熱器。集熱器按其是否聚光，可分為非聚光型集熱器和聚光型集熱器。太陽能熱利用的常見形式有：太陽能熱水器、太陽房、太陽能干燥器、太陽能蒸餾系統、太陽能海水淡化系統、太陽爐、太陽池、太陽熱分解制氫等。

直接利用太陽輻射的熱利用雖然設備相對簡單，但由于太陽能日夜交替的間斷性和天氣陰晴、云雨而帶來的不可靠性，因此，為了提高太陽能熱利用系統的穩定性和可靠性，蓄熱設備變的不可或缺，而增加蓄熱設備無疑增加了系統的成本和復雜性。同時，熱輸送在實際中也不容易實現。若將太陽能的熱利用轉化來的熱用于發電，即太陽光能轉變為熱能、再轉換為電能，由于此過程的效率受卡諾循環的制約，因此效率較低。太陽能的電利用是指將太陽輻射能直接轉化為電能加以利用。