摘要
*e R$ 9D@Ez"xv j(SQNSFD *VpQ(" 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。
+1Uw <~ Kfi A 7W 建模任务
W^x[maz sTb/l!=o 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 {"<Q?yA2y
5segzaI 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
REw3>/= &45.*l|mo 探测器 NO&OuiN t :_7O7 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
O;XF'r_ #X)s=Y&5!T 太阳能电池
lIf Our 1>Op)T>{c a8N!jQc_m *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。
3|A"CU/z@ $6_J`7 系统构建模块-分层的介质组件
3K'3Xp@A ZE :oK -{O2Nv- ]] 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
aRV<y8{9 2XE4w# [j 系统构建模块-膜层矩阵求解器
\nLO., 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
H=dj\Br` 每个均质层的特征值求解器。
Bg3^BOT 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
n4:WM+f4 [~J4:yDd= 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
WN0^hDc- ZK;HW r4-r
z+x
更多信息:
X9P-fF?0 层矩阵(S矩阵)
+"C0de |- xGA%/dy,; 系统构建模块-已采样的介质
2@ad! h i^n&K:6 ]t,ppFC# VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录,可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。
g><sZqj8tt 6PTD%Rf\ 系统构建模块-探测
qvT9d7x ,
w_ Ew al5?w{us 总结——组件
";jhj:Xj 8T%z{ A1T `527vK
6
2sXWeiJy;
对不同厚度的CIGS层的吸收情况
EZ$m4:{e SDot0`s> %9M_*] 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
^@N@gB Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
K(_nfE{ {RzlmDStV CIGS层厚度变化量:100/150/200nm b[/-lNrc
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。