微型光伏发电系统具有成本低、安装灵活、光伏器件发电效率高等优点。但受工作环境的影响,传统微逆变器内部解耦电容寿命远低于系统其它部件,导致该类逆变器故障率较高。无电解电容技术能有效提高微逆变器的可靠性和寿命,但是其电容较低的储能能力导致直流母线电压存在较为严重的波动,上述问题在造成光伏模块输出功率波动的同时,还会对并网逆变器输出电能造成严重的影响。为解决上述问题,论文研究一种具备解耦桥臂的单相H桥逆变器,有效实现直流母线电压波动的抑制。在此基础上,论文还对最大功率点跟踪控制、并网逆变器控制器设计展开研究。具体工作如下:首先,建立光伏器件的数学模型,以此为依据对光伏器件功率特性展开深入研究,分析光伏器件输出功率易受外部工作环境影响的原因和最大功率点跟踪控制的基本原理。在上述工作基础上,对光伏最大功率点跟踪控制现有方法进行比较、分析,针对性的选择适合本文系统的最大功率点跟踪控制方法。其次,研究解耦电容减小后母线电压波动的原因以及母线电压波动对系统性能影响的理论依据。分析指出,通过对电网脉动能量的合理控制可以有效降低直流母线电压的波动。以此为指导原则,论文研究一种具备解耦桥臂的单相桥式逆变器,分析脉动能量的控制回路和对应工作模态,并提出该逆变器的控制方法。再次,为实现逆变器并网工作,对锁相环的工作原理和现有方法展开深入研究,对二阶谐振滤波器、同步旋转坐标变换在锁相环中应用进行理论分析。为降低系统成本、提高功率密度,对现有滤波器进行分析和比较,最后选用LCL滤波器以滤出并网电流中的开关频率分量。针对现有并网电流PI控制器存在的缺陷,研究具有电网电压前馈的比例谐振控制器,利用其解决现有控制器抑制外部干扰能力弱、跟踪交流信号存在静差等问题。最后,论文还对所提出的无电解电容微逆变器关键器件和系统软硬件展开设计,构建200W实验研究并展开多项实验。结果验证论文研究的无电解电容微逆变器的有效性和正确性。