摘要
g4~{#P^i A).wjd(_,
jdoI)J@9H ,':?3| $c 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。
UDxfS4yI e+&/Tq'2 建模任务
r?[Zf2& Xf Y]qQP 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 ]i{-@Ven 
#&$4tTl 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
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~F85U2 探测器 -o=qYkyLK :@n e29,} 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
=NlAGzv!w G`TO[p]q 太阳能电池
[Si`pPvl )C <sj eLl;M4d *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。
U?.VY@ 1tfm\/V}ho 系统构建模块-分层的介质组件
i5:fn@& =G*<WcR sdrE4-zd 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。
?_ p3^kl G0<m3 Up 系统构建模块-膜层矩阵求解器
cp]\<p('A 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:
C
!uwD 每个均质层的特征值求解器。
EXo"F*gW 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
k}JjSt1_A; &Tl3\T0D 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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I)n%aT fo8 更多信息:
%}2 s74D*Z 层矩阵(S矩阵)
w 8T#~Dc $S3C_.. 系统构建模块-已采样的介质
z${DW@o3 [?_^Cy gh3_})8c 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。
@7.Ews5Mke 1[mX_ }K 系统构建模块-探测
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M@8O Z+FJ cvYx /2WGo- 总结——组件
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PWmFY'=
5_0Eh!sx 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
Np+<)q2 E%2]c?N5 arET2(h 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
:[,-wZiT~6 Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
g2BE-0, R 2I>X]r.S!1 CIGS层厚度变化量:100/150/200nm [Vc8j&:L
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。