本文以研制可实现制冷、满足食品冷藏功能的太阳能半导体冷箱为目标展开了相关研究工作。首先,对太阳能半导体冷箱系统的组成及工作原理进行了介绍,然后,利用传热学知识和一些数学手段对半导体制冷系统进行了传热数值分析,建立了热电制冷器的传热微分方程,讨论了冷热端散热强度对热电制冷性能的影响。结果显示：随着散热强度的不断增强,热电制冷的性能逐渐提高,但当热端散热强度增加到一定值后,制冷性能基本保持不变；从模拟分析结果可知,半导体制冷中存在最佳热端散热强度,不可能无限制地通过提高热端散热强度来改变半导体制冷器的制冷性能。然后以热电制冷基本计算公式和光伏系统设计计算公式为依据设计了一台太阳能半导体冷箱样机,并根据样机功能要求设计了一款太阳能市电互补型控制器及温控器电路板,绘制了温度控制原理图,并编写了控制程序,见附录表。最后建立了太阳能半导体冷箱系统的实验测试系统,测试了太阳能半导体冷箱系统在不同环境温度下的实际运行性能,结果显示：不同环境温度下太阳能半导体冷箱运行效果；环境温度为30℃时,箱内最低温度可达10℃,环境温度为25℃时箱内最低温度可达6℃,箱内大温差约为19℃。样机制冷系数可达0.28-0.31。并与传热数值模拟结果进行对比,表明理论分析与实验结果的一致性,为后续进一步的研究,提供了相关的理论依据和实验数据。