摘要
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p81~Lk*Hz@ Sa Nx;xgi 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。
F-nt7l _^B+Xo@E- 建模任务
:p{iBDA C'Ymz`iQ 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 srCjq 
X!@Gv:TD 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
LRs{nN.N `yhL11]~ 探测器 P
_ SJK ,Ubnz 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
U>>J_2 w-KtxG( 太阳能电池
6l=n&YO R'{V&H^Z XDn$=`2 *我们假设太阳能电池是由一层带有防反射涂层的熔融石英保护的。
q/[)mr|~ Deam%)bXM] 系统构建模块-分层的介质组件
6Hz=VhQrN SSzOz-&GA r"n)I$ 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。
TiOvrp7B NzEuiI} 系统构建模块-膜层矩阵求解器
W&"FejD 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:
rnW i<Se 每个均质层的特征值求解器。
d&fENnt?h 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
Pvtf_Qo^ fhC=MJ
@ 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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2@ad! h 更多信息:
H1X6f7` 层矩阵(S矩阵)
|h3YL! | o?@Eh 系统构建模块-已采样的介质
;%U`P8b! G~_dSa@g G ,
w_ Ew 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。
al5?w{us ak'RV*>mT 系统构建模块-探测
$`uL^ hlj] ~h1'_0t xD~:= ]G 总结——组件
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AttDD{Ta
FuD$jsEw 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
UE(%R1Py 6VA@ ;g0$ O|8p # 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
z- ()7WY Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
$Q?<']|A N[AX29 CIGS层厚度变化量:100/150/200nm d`Wd"LJ=
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。