摘要
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pUutI|mt/ z$ZG`v>0 太阳能电池是可再生能源领域的一种基础技术。为了
优化效率,大多数常见的设计使用
薄膜结构和具有高吸收系数的介质——因为正是这种吸收的光能最终会转化为电流。基于铜铟硒化镓(CIGS)的太阳能电池,与基于其他
材料的电池相比,它们可以变得更薄而不损失吸收效率,因此已经很普遍地使用了。
S@*lI2 qF C0$:z& 建模任务
)D\!#<#h w[}5qAI5*f 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 Q '/v-bd?o 
)ZC0/>R 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
]&w8"q uDvZ]Q|. 探测器 F`IV9qv [0<N[KZ) 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
f40 xS7-Q0 m>B^w)&C 太阳能电池
;*>Y8^K&Q _;/onM ! eXDN *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。
L}NckL .`*h2 系统构建模块-分层的介质组件
mX66}s}# 3]"RaI4Q0 MWTzJGRT 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。
TR}ztf[e t1"-3afe 系统构建模块-膜层矩阵求解器
x8
: 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:
}TE4)vXs 每个均质层的特征值求解器。
*{[jO&&J 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
5q4sxY9T TK^9!3 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。
uflRW+-2 UP]X,H~stU
zr#n^?m 更多信息:
4+46z| 层矩阵(S矩阵)
12r]"?@|s $p? gai{o 系统构建模块-已采样的介质
21ng94mC OwRH
:l **p|g<wvY* 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。
L-SWs8 Tk1U 系统构建模块-探测
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=`hy $}_a`~u fP 4 总结——组件
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$7\Al$W\ 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
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fbv%&z CjeAO 2 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
=VXxQ\{ Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
~t0\Q; @($ 8/4i7oOC CIGS层厚度变化量:100/150/200nm y*K]z
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。