针对现有太阳方位跟踪系统中对准精度较低、易受环境制约等问题，设计了一种太阳方位对准系统。该系统一方面接收GPS输出数据信息，利用视日运动轨迹跟踪方法计算初始方位；另一方面利用斜入射平凸透镜的太阳光线在二维四边形PSD器件上形成光斑，计算光斑中心与PSD器件几何中心之间偏差，结合二者信息对太阳方位进行准确定位，对安装倾斜误差进行补偿。实验结果表明，该太阳方位对准系统能够实现全天候、大范围内准确定位，设计方法合理、可行。