摘要
}Vvsh3 ?mH@`c,fM ,M\j%3 `%-4>jI9- 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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XWF XzlKP;r0 建模任务
t*{,Gk [096CK 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 I3Lg?bZ
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j\H@ 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
u5Qp/ag?N zuUT S[ 探测器 8AT;8I<K oi7
3YOB 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
]e^R@w x!'7yx 太阳能电池
[^<SLTev TE3*ktB{N 5a'yXB} *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。
\% }raI;Y@ }<vvxi 系统构建模块-分层的介质组件
p3g4p G49Ng|qn l`SK*Bm~< 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。
|2z}Xm5\ (~S<EUc$ 系统构建模块-膜层矩阵求解器
:@.C4oq 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:
m&Lt6_vi 每个均质层的特征值求解器。
UM<@t%|> 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
+H7y/#e+3 cL#-*_( 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。
Z;hyi'rPJ BsKbn@'uC o6*/o ]]
更多信息:
]bIt@GB 层矩阵(S矩阵)
1Yud~[c :3v9h^|+ 系统构建模块-已采样的介质
S#k{e72 * g[M]i6h2 C5Xof|#p| 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。
29%=: *R$ bZ/
hgqS 系统构建模块-探测
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{(;B5rs 总结——组件
,(P %z.P@ Mq@}snp"S 3Y`>6A=
x@Y|v@}BE
对不同厚度的CIGS层的吸收情况
Twx{' S \7yJ\I ha5e(Hj? 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
^p,3)$ Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
g92dw<$> ABcBEv3 CIGS层厚度变化量:100/150/200nm *<r%aeG$em
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。