摘要
V]*b4nX7 r`c_e)STO 5[j`6l "c}@V*cO<d 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。
}|%eCVB 4v[~r1!V 建模任务
[ sd;`xk &3J@BMYp 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 =]3tUD
FKe, qTqa 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
29XL$v], s1?[7yC 探测器 v]B
L[/4 0Z{j>=$ 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
czlFr|O; eT2*W$ 太阳能电池
?xK,mbFgl S*AERm "`6n6r42 *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。
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ihI_q" L@JOGCYy 系统构建模块-分层的介质组件
Qp`gswvE g/13~UM\ &@ JvnO: 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。
1:Si,d,wh >
xIJE2 系统构建模块-膜层矩阵求解器
%LYnxo7#C 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:
)}9rwZ 每个均质层的特征值求解器。
@29U@T 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
yoAfc
]({~,8s 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。
Q]p(u\* 4Vq%N vFEQ7qI
更多信息:
\c^45<G2qA 层矩阵(S矩阵)
eW|^tH I@\OaUGr+ 系统构建模块-已采样的介质
1
hg}(Hix aZbw]0q@o Ali9pvE 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。
7t.!lh5G% /PsnD_s]5 系统构建模块-探测
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o? ytNO*XoR |F#1C9]P 总结——组件
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对不同厚度的CIGS层的吸收情况
.KdyJ6o %\i9p]= fU!<HDh 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
`Qeg Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
Z(!00^ Zdn~`Q{ CIGS层厚度变化量:100/150/200nm fw[y+Bi&
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吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。