Xuất phát từ bối cảnh thực tế về năng lượng, việc đưa vào khai thác và sử dụng năng lượng mặt trời rộng rãi đang là vấn đề thiết thực trong tình hình năng lượng hiện nay.
Trên thế giới, việc nghiên cứu và sử dụng năng lượng mặt trời đã phát triển mạnh mẽ ở nhiều quốc gia. Một số nước dẫn đầu trong lĩnh vực này là Đức, Italia, Nhật Bản, Mỹ, Tây Ban Nha, Trung Quốc, Pháp, Anh...[5].
Đức xây dựng nhà lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời hàng đầu thế giới. Với bằng chứng là sản lượng năng lượng của Đức chiếm gần một nửa sản lượng toàn cầu. Nhờ có chính sách hợp lý, người Đức sản xuất sản lượng năng lượng mặt trời có công suất khoảng 1300 MW, vượt xa 850 MW so với năm 2006, với tổng số lượng là 3830 MW.
Tây Ban Nha là quốc gia xếp thứ 2 sau Đức về tổng số lượng hệ thống lắp đặt vào năm 2007. Theo đánh giá, Tây Ban Nha đã tăng sản lượng khoảng từ 425 MW đến 640 MW trong năm 2007, vượt xa con số 100 MW đạt được năm 2006.
Nhật Bản là quốc gia sản xuất tấm pin quang điện nhiều hơn bất kỳ quốc gia nào khác, với tổng công suất năng lượng sản xuất đạt được trong năm 2007 là 920 MW.
Trung Quốc nhanh chóng leo lên vị trí thứ 2 trong số các quốc gia sản xuất tấm pin quang điện chỉ sau Nhật Bản, với sản lượng năng lượng quang điện sản xuất được là 820 MW, chiếm 22% sản lượng toàn cầu.
Mỹ có công suất năng lượng mặt trời năm 2007 đạt mức 150 MW, tăng hơn 45% so với năm trước, đưa Mỹ lên vị trí thứ tư về tổng công suất điện mặt trời chỉ sau Đức, Nhật Bản và Tây Ban Nha. California tiếp tục thống trị thị trường Mỹ mặc dù sự tăng trưởng có phần chậm hơn mong đợi do những thay đổi chính sách trợ giá của liên bang và tình trạng đồng USD mất giá. Những ngành dịch vụ công tại Mỹ
bắt đầu công nhận giá trị đầy tiềm năng của năng lượng mặt trời. Đầu năm 2008, phát ngôn viên của bang Nam California đã thông báo kế hoạch sản xuất 250 MW, phân bố trong 5 nămtới.
Một số quốc gia khác cũng đang tham gia sản xuất năng lượng mặt trời gồm: Italy (sản xuất được khoảng 25-50 MW), Hàn Quốc (50 MW) và Pháp (45 MW) đều nhờ vào chính sách pháp luật mới sửa đổi và điều chỉnh. Trên thực tế, Ấn Độ đã sản xuất được 20 MW và Bồ Đào Nha cũng tạo ra được 10 MW. Thêm vào đó, Bồ Đào Nha đã xúc tiến kế hoạch sản xuất năng lượng mặt trời được đưa vào sử dụng từ đầu năm 2007 và sẽ cung ứng đủ điện cho nhu cầu của 8000 hộ gia đình.
Bằng chứng cho sự phát triển mạnh mẽ của năng lượng mặt trời trên thế giới là một số công trình năng lượng mặt trời ấn tượng điển hình như:
- Cầu năng lượng mặt trời tại Luân Đôn. - Sân vận động World Game (Đài Loan). - Nhà máy điện mặt trời PS20 (Tây Ban Nha) - Tòa nhà Sun and the Moon Altar (Trung Quốc) - Du thuyền Planet Solar (sản xuất tại Đức)...
Ngoài các công trình trên thì có rất nhiều dự án lớn liên quan đến năng lượng mặt trời đang được thực hiện như:
- Australia sẽ bắt đầu xây dựng nhà máy điện năng lượng mặt trời lớn nhất ở Nam bán cầu vào tháng 01/2014, sẽ đáp ứng nhu cầu điện của hơn 50.000 hộ gia đình [6].
- Công ty Solarcentury, Vương quốc liên hiệp Anh, khởi công xây dựng cây cầu năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới.
- Marốc vừa chính thức khởi công xây dựng giai đoạn một của dự án Tổ hợp năng lượng mặt trời Noor tọa lạc trên diện tích 3.000 hécta tại tỉnh Ouarzazate với công suất ban đầu là 160 MW vào ngày 14/5/2013 vừa qua. Dự kiến, sau 28 tháng
xây dựng, nhà máy điện mặt trời tương lai này sẽ đi vào hoạt động và có thể đạt công suất tối đa 500 MW [7].
Nhưng làm thế nào để có thể khai thác và sử dụng năng lượng mặt trời một cách hiệu quả nhất? Đây luôn là bài toán quan tâm đối với các nước đang khai thác và sử dụng năng lượng mặt trời.
Các bài toán liên quan đến việc khai thác năng lượng mặt trời một cách tối ưu liên tục được đặt ra và tìm cách giải quyết. Một trong những bài toán đó là việc theo dõi và dò tìm điểm công suất tối đa. Xoay quanh vấn đề này, một số công trình đã nghiên cứu là:
Các phương pháp điều khiển nhằm đưa hệ thống pin quang điện làm việc tại điểm công suất tối đa [8].
So sánh các thuật toán theo dõi điểm công suất tối đa cho hệ thống pin quang điện [9].
Nghiên cứu hai giai đoạn theo dõi và tìm điểm công suất tối đa của pin quang điện khi bị một phần bóng dâm [10].
Theo dõi điểm công suất tối đa trong điều kiện bức xạ và nhiệt độ không đồng đều [11].
Nghiên cứu thuật toán tìm điểm công suất tối đa khi điều kiện môi trường thay đổi nhanh chóng [12].
Các phương pháp điều khiển nhằm đưa hệ thống pin quang điện làm việc tại điểm công suất tối đa [13].
Mô phỏng tìm điểm công suất cực đại cho hệ pin quang điện [14]