摘要
+L@\/=;G #=;vg GLX{EG9Z IAmZ_2 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。
vVrM[0*c eTay/i<- 建模任务
sZEa8 ^@{"a 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 f1;@a>X
9X
+dp 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
yqVoedN oZ ^,* 探测器 c{KJNH%7 (E,Ibz2G:e 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
/Ov1eQBNG F^aD# 太阳能电池
-GM"gkz ~"<^4h !2^~ar{2 *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。
o)]O x 4sIZe+ 系统构建模块-分层的介质组件
E|+<m! FOsxId[f9 &%;n9K 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_>kefr `@v;QLD"d< 系统构建模块-膜层矩阵求解器
}`%ks 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:
|0?v4%g 每个均质层的特征值求解器。
SM2N3"\ 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
z
Tz_"NI 8 H3u" 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。
'$EyVu! /&_q"y9 .Eb]}8/}E 更多信息:
A~lc`m- 层矩阵(S矩阵)
h/5S2EB0!O j"aY\cLr t 系统构建模块-已采样的介质
BV
}CmU&DA E_DQ.!U!o 'Cz*p, VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录,可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。
F&m9G >r }f14# y; 系统构建模块-探测
dUt4]
ar x[&<e<6 NQX?&9L`r 总结——组件
&R?to>xr\ \E<Qi3W>* ~zG)<S"q >]xW{71F@ 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
rpDBKo Lo#G. s| TI/RJF b 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
W5= j&&|! Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
"DfjUk >]ZE<. CIGS层厚度变化量:100/150/200nm V$O 6m|q
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。