در این پایان نامه، اینورتری با ساختار و روش کنترلی جدید برای کاربردهای انرژی های تجدیدپذیر پیشنهاد شده است. اینورتر پایه پیشنهادی توانایی تولید ولتاژ 7 سطحی با کمترین تعداد کلید و منابع را دارا می باشد. اینورتر تک طبقه پیشنهادی قابلیت افزایندگی ولتاژ ورودی را داشته و مناسب برای منابع فتوولتاییک می باشد، که نیاز به طبقه دیگر و اینورتر افزاینده دیگری در این ساختار وجود ندارد. اینورتر پایه پیشنهادی از جنبه های تعداد ادوات سازنده، تنش ولتاژ، بهره ولتاژ خروجی، هزینه، حجم و وزن با ساختارهای مرسوم و ساختارهایی که اخیرا ارایه شده اند، مقایسه شده و از این دیدگاه ها عملکرد مناسب اینورتر پیشنهادی تایید شده است. همچنین برای اخذ بیشینه توان از پنل های خورشیدی، محاسبات مربوطه انجام یافته و توانایی اینورتر پیشنهادی در این زمینه اثبات گشته است. در این پایان نامه، ساختار اینورتر پایه پیشنهادی از دیدگاه های مختلف تعمیم یافته است. در این زمینه، پنج ساختار تعمیم یافته پیشنهاد شده و در هر یک، برای حصول بیشینه سطح زوج و فرد ولتاژ تولیدی با پله های برابر، الگوریتم های تعیین سایز منابع و ضریب سیم پیچی ترانسفورماتورها پیشنهاد شده است. همچنین اینورترهای تعمیم یافته از دیدگاه های متفاوت با یکدیگر مقایسه شده اند. ساختار بهبودیافته دیگری در راستای کاهش منابع ورودی نیز پیشنهاد شده است. برای این اینورتر، روش کنترلی جدیدی برای تولید ولتاژ مناسب پیشنهاد شده است. همچنین طراحی ادوات استفاده شده در ساختار اینورترهای پیشنهادی و محاسبه تلفات آن ها نیز در این پایان نامه صورت پذیرفته است. عملکرد حالت طبیعی و رفتار دینامیکی اینورتر پایه پیشنهادی و ساختار بهبودیافته و روش های کنترلی ارایه داده شده و همچنین تعقیب بیشینه توان در منابع فتوولتاییک توسط اینورتر پیشنهادی در حالت های متفاوت اعم از تغییرات مقدار منبع ورودی، تغییرات مقدار بار، تغییرات تابش و دمای پنل خورشیدی بوسیله نتایج شبیه سازی تایید شده اند. در راستای تحلیل عملی عملکرد اینورتر پیشنهادی، نمونه آزمایشگاهی اینورتر پیشنهادی ساخته شده است. نتایج حاصل از نمونه آزمایشگاهی، عملکرد مناسب اینورتر پیشنهادی و روش کنترلی بهبودیافته پیشنهادی و در نتیجه نتایج شبیه سازی های مربوطه را تایید کردند.