摘要
#lY_XV. ;(3!#4`q(] TlEd#XQgf& 3!u`PIQv 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。
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建模任务
bl3?C Uk'bOp 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 DuMzK%
ZamOYkRX 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
_m.w5nJ cFZcBiw 探测器 &|K9qa~)Y 5<>"d :9 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
II'"Nkxd fjd)/Gg 太阳能电池
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In\,x W;T5[ (uVL!%61k *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。
:Dj0W8V ,x=S)t 系统构建模块-分层的介质组件
|pG%]?A 2j;9USZ
p +WjX@rSq[ 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。
KK}ox%j 2oo/KndU 系统构建模块-膜层矩阵求解器
^)UX#D3b 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:
T' > MXFLh 每个均质层的特征值求解器。
6E-AfY'< 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
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i!} agkGUK/ 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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更多信息:
4Ql9VM%y 层矩阵(S矩阵)
ij,Rq`}l pft-.1py 系统构建模块-已采样的介质
ubv>*iO \iP5.3C q-s(2C 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。
D&{CC @h9QfJ_f 系统构建模块-探测
Fs3
:NH =NmW}x|n @'9m()%-]g 总结——组件
2FcNzAaV ,M9e * X;1yQ|su
Q2!5
对不同厚度的CIGS层的吸收情况
3rY\y+m suS[P?4 M@z_tR'3\ 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
j5[Y0)pV\ Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
O6ph_$nt. Q5b9q$L$ CIGS层厚度变化量:100/150/200nm q
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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。