太陽能制冷系統(tǒng)最大的不足是制冷效率較低，同時成本也較高。這嚴(yán)重影響了太陽能制冷系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用。若提高和改善太陽能制冷系統(tǒng)的性能，要從下列幾個關(guān)鍵問題入手。

　?。?）改善半導(dǎo)體制冷材料的性能，太陽能半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的核心在于半導(dǎo)體制冷材料，半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)效率較低的主要原因在于半導(dǎo)體制冷材料熱電轉(zhuǎn)換效率不高。最終決定熱電材料性能優(yōu)劣的是優(yōu)值系數(shù)Z，優(yōu)值系數(shù)Z和溫度T的乘積ZT,是評價材料性能的常用參數(shù)。就半導(dǎo)體制冷而言，如果其制冷性能要達(dá)到能和機(jī)械制冷相媲美，無量綱參數(shù)ZT, 要達(dá)到3以上。目前各國普遍使用的半導(dǎo)體材料遠(yuǎn)達(dá)不到這種水平。室溫下最常用的熱電材料（Bi-Sb-Te-Se系列固溶體）的ZT值大約為1。因此，如何改進(jìn)材料的性能，尋找更為理想的材料，成為了太陽能半導(dǎo)體制冷的重要問題。

　?。?）系統(tǒng)的能量優(yōu)化，太陽能半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)自身存在著能量損失，如何減少這些損失，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運(yùn)行是十分重要的問題。光電轉(zhuǎn)換效率和制冷效率是衡量能量損失的主要指標(biāo)。光電效率越高，在相同的功率輸出情況下，所需的太陽能電池的面積越小，這有利于太陽能半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的小型化。目前普遍使用的太陽能電池的光電效率最高為17%。對于任何制冷系統(tǒng)來說，制冷效率COP是最重要的運(yùn)行參數(shù)。目前，半導(dǎo)體制冷裝置的COP一般約0.2～0.3，遠(yuǎn)低于壓縮式制冷。經(jīng)過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，冷、熱端溫差對于半導(dǎo)體制冷的效率有很大的影響，通過強(qiáng)化熱端散熱方法能使半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)性能得到很大的改善。

　?。?）系統(tǒng)運(yùn)行的有效控制和優(yōu)化匹配，與一般的制冷設(shè)備不同，太陽能半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)受太陽輻射和環(huán)境條件影響，系統(tǒng)工況一天內(nèi)往往有很大的變化。因此在太陽能半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)中，除了太陽能電池和半導(dǎo)體制冷裝置外，還需配備蓄電池和數(shù)控匹配器。蓄電池是保證太陽能冷庫制冷設(shè)備系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行的重要條件。數(shù)控匹配器使太陽能電池陣列輸出阻抗與等效負(fù)載阻抗匹配，使功率輸出處于最佳狀態(tài)，同時對儲能設(shè)備的過充、過放進(jìn)行控制。實(shí)現(xiàn)整個能量傳遞環(huán)節(jié)在最優(yōu)工況下進(jìn)行，保證系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和高效率，就必須對整個系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行有效的控制。因此，選擇適的儲能設(shè)備、研制有效的控制器對整個太陽能制冷系統(tǒng)來說是非常重要的。另外，提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率問題，同樣是實(shí)現(xiàn)太陽能制冷系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用的重要問題。