摘要
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_<2{8>EVf \(=xc2 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。
-R1;(n) 8[t*VIXI 建模任务
{|OXiRm' pRxVsOb 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 X{i>Q_8> 
NOoF1kS+ 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
fWW B]h 3LJ\y 探测器 MQcIH2 z19%!k 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
$%ND5uK ">h$(WCK 太阳能电池
fuCt9Kjo< z{PPPFk4J U6wy^!_X9 *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。
a{}#t} i4WHjeo\ 系统构建模块-分层的介质组件
9vW]HOK ^.g-}r8, #u+qV!4 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。
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v@2@9/ 系统构建模块-膜层矩阵求解器
[4bE"u 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:
=\oW{? 每个均质层的特征值求解器。
</5 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
iFcSz .X)Wb{7 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。
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Qi=0[ 更多信息:
v+trHdSBYE 层矩阵(S矩阵)
`D=d!!1eUi l=Jw6F+5 系统构建模块-已采样的介质
(Uu5$q( R47y/HG, a+ O?bO 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。
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CK|AXz+EN 系统构建模块-探测
cH:&S=>h -`z%<)!Y @;y@Hf'Jv 总结——组件
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R- ,L"Vv 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
7)2Q *>Bew :f_oN3F p 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
:9x]5;ma Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
M0)0~#?.D hgDFhbHtd6 CIGS层厚度变化量:100/150/200nm s`[V{1m,
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。