摘要
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/SXz_e 2ZO'X9 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。
?&"^\p X?6h>%) k 建模任务
3] qlz?5 y@M}T{,/ 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 ^)q2\YE; 
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ctU.)p 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
30_un W"kw>JEt 探测器 :6u3Mj{ kppRQ Q*[ 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
N}Ks[2 }o^A^ 太阳能电池
uit-Q5@~ eUkoVr #eC;3Kq#- *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。
-L9R&r#_e }%YHm9) 系统构建模块-分层的介质组件
O|Ic[XfLx cU*lB! $a\Uv0:xRx 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
<M,H9^l3 AD@PNM 系统构建模块-膜层矩阵求解器
=YGP%}_.p{ 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
,Us2UEWNv 每个均质层的特征值求解器。
HqdJdWl#" 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
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2 1~7{# 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
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}E5#X R 更多信息:
T;4`wB8@ 层矩阵(S矩阵)
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Z1 fcICFReyV 系统构建模块-已采样的介质
D4q>R; ^ L^F=q x @%<?GNS O VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录,可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。
lmQ 6X M{xVkXc> 系统构建模块-探测
5}eQaW48 *w/WHQ`xI _IL2-c8 总结——组件
v'@b. R, 0HR|aqPo
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L"foL 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
rQEi/ y?#9>S >:\ :Sc8PLT 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
fYhR#FVI Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
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<! \ CK(;J CIGS层厚度变化量:100/150/200nm i<m$#6<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。