摘要
NAj1ORy4pX ;n*N9-|. m4@y58n= {V!Jj6n 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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tP 建模任务
dm Lgt)-t c?0uv2*Yh 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 ]]s_ 8u3
2O|o%`? 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
>?,arER JlF0 L%Rc 探测器 =*q:R9V '"5"$)7 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
xa#:oKF3 Q^v8n1 太阳能电池
j\nnx8`7 J,fXXi)J oy'Q#! *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。
Osb"$8im PZ-|W 系统构建模块-分层的介质组件
`5`Pv'` :&dY1.<N+ nm*!#hx 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
/n7F]Ok'* Y#c11q Z 系统构建模块-膜层矩阵求解器
Y. yM 1 z 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
joifIp_ 每个均质层的特征值求解器。
&_&])V)<\S 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
?Z]}G bK%go 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
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更多信息:
##,i< 层矩阵(S矩阵)
5JI+42S
\ C4Q^WU+$j 系统构建模块-已采样的介质
(@M=W.M# Xt'R@"H<V9 6.~(oepu 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。
&I?1(t~hT )xP]rOT 系统构建模块-探测
&P!^k0NJR p7 !q#o 2Z,;#t 总结——组件
W #qM$ .F)b9d[? vsoj] R$C
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对不同厚度的CIGS层的吸收情况
.gT@_.ZD9 QE!cf@~n" i(,R$AU 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
.'"+CKD.N Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
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+;HB, D2>EG~xWq CIGS层厚度变化量:100/150/200nm y~1UU3k5
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。