摘要
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(6qsKX TSto9$}* 太阳能电池是可再生能源领域的一种基础技术。为了
优化效率,大多数常见的设计使用
薄膜结构和具有高吸收系数的介质——因为正是这种吸收的光能最终会转化为电流。基于铜铟硒化镓(CIGS)的太阳能电池,与基于其他
材料的电池相比,它们可以变得更薄而不损失吸收效率,因此已经很普遍地使用了。
AK/:I>M T9jw X:n 建模任务
{B{i(6C( l5J.A@0 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 vjlGX T`m 
Ps>&"k$T 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
5h^[^*A? KD*O%@X5C 探测器 Pes =aw XB/'u39 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
c> ~:dcy ,"G\f1 太阳能电池
X47!E
|* rsxRk7s@ kk_zVrQ< *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。
nCaLdj? fusPMf *[ 系统构建模块-分层的介质组件
A,<@m2 3$_2weZxYn W_JhNe 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。
S0xIvzS !5.v'K' 系统构建模块-膜层矩阵求解器
yN:>!SQ 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:
shK&2Noan 每个均质层的特征值求解器。
r@|ZlM@O 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
b|wWHNEdb, cx:jUsb6 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。
0O;
Z X[{\3Av
rCrr"O#j 更多信息:
$4h04_" 层矩阵(S矩阵)
Tw}z7U" AeQC: 系统构建模块-已采样的介质
{~1M ,O9`X6rh' vGyppm[0 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。
%w@ig~vD' %Fm`Y.l 系统构建模块-探测
gyg|Tno c0hdLl;5 bY&YSlO 总结——组件
ugRV5bUk -%N}A3m!5
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"pl[(rc+u 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
YFAnlqC -MsuBf Z#[>N,P 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
[)bz6\d[ Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
s}<)BRZi %PSz o8.l CIGS层厚度变化量:100/150/200nm yqC+P
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。