摘要
hS^8/]E={ {Ut,xi m-Se-aF R l)g[s 太阳能电池是可再生能源领域的一种基础技术。为了
优化效率,大多数常见的设计使用
薄膜结构和具有高吸收系数的介质——因为正是这种吸收的光能最终会转化为电流。基于铜铟硒化镓(CIGS)的
太阳能电池,与基于其他
材料的电池相比,它们可以变得更薄而不损失吸收效率,因此已经很普遍地使用了。
j<h0`v I"D}amuv 建模任务
JRDIGS_~ GvL\%0Ibx 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 LE g#W G6X5`eLQ 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
ayLINpL mqiCn]8G 探测器 WT1d'@LY WH.3 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
bFJ>+ {# RuOse9 太阳能电池
n9k-OGJ g,f
AVM = @lM* *我们假设太阳能电池是由一层带有防反射涂层的熔融石英保护的。
B06W(y,3Q> L(HAAqRnJ 系统构建模块-分层的介质组件
ZD4:'m`T/ W'v
o? F 2Mxcs*M 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
S]gV! Q4% _F2ofB' 系统构建模块-膜层矩阵求解器
w%%*3[--X 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
z#d*Odc 每个均质层的特征值求解器。
id>2G
%Tx 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
0fN;
L;v @
b}-<~ 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
'lOpoWDL OS=~<ba _*wlK;` 更多信息:
HzAw
rC 层矩阵(S矩阵)
s=<65 ziv*4 系统构建模块-已采样的介质
bDq<]h_7 Yd<9Y\W%? ~b6c:db3 VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录,可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。
W A#y& @/='BVb'T 系统构建模块-探测
RH;A|[7T& z#6(PZC} XM`&/) 总结——组件
jN/snU2\0 zOYG`:/' j 5 bHzcv 6U1_Wk? 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
~pwk[Q! )eH?3"" *1*i5c 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
z -'e<v;w Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
m ~gc c r%`3*<ALV) CIGS层厚度变化量:100/150/200nm 8k^1:gt^
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。