摘要
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N!Xn)J 2&=CC4<!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。
I+`>e*:@W k@pEs# a 建模任务
IR?nH`V og_ylCh: 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 {].]`#4Jx 
$oJjgA xcZ 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
q^uCZnkb= =>JA; ft 探测器 p} JGx^X~ [x-
9m\h 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
\=$G94% RjR+'<7E^ 太阳能电池
+HjSU2 \tA@A 4sfq,shRq *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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#Zi6N 系统构建模块-分层的介质组件
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)n@ t3*.Bm:^ F6\4[B 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。
i2-]Xl Q(R-8" 系统构建模块-膜层矩阵求解器
'H"!%y{:i 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:
EWXv3N2) 每个均质层的特征值求解器。
y3bL\d1 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
Fu% n8 gQ|?~hYYv 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。
Zqv n0t+xvNDF_
YgtW(j[ 更多信息:
}9 N-2] 层矩阵(S矩阵)
/g8nT1k crx%;R 系统构建模块-已采样的介质
c Y+n 6k5 `uqe[u;`6 I|2dV9y 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。
`Gx
5=Bm; "Y"`'U=v 系统构建模块-探测
[.$/o} ezhfKt]j 'R#MH 总结——组件
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Dc 84^>l
k4!p))ql 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
1uEM;O F3 g$b,RMH sp_19u 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
{IF$\{Al Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
5 o[E8c8 0LTsWCUQ6e CIGS层厚度变化量:100/150/200nm .x}xa
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。