摘要
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t18$x"\4k /)3Lnn{W 太阳能电池是可再生能源领域的一种基础技术。为了
优化效率,大多数常见的设计使用
薄膜结构和具有高吸收系数的介质——因为正是这种吸收的光能最终会转化为电流。基于铜铟硒化镓(CIGS)的太阳能电池,与基于其他
材料的电池相比,它们可以变得更薄而不损失吸收效率,因此已经很普遍地使用了。
ec3<%+0f S<wj*"|.s 建模任务
YN/}9. 5*-3?
<)e 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 EHf\L 
Z u*K-ep" 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
??&<k 3G}AH E4 探测器 #]Y>KX2HG F>hZ{ 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
E%N2k|%8d_ jM)C4ii.-$ 太阳能电池
#I*QX%(H# d^E [|w; Vr.Y/3N&' *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。
G4 _, KzUlTl0 系统构建模块-分层的介质组件
RO(TvZ0pE "Zv~QwC C#0Qd% 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。
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}vKQ 系统构建模块-膜层矩阵求解器
t+uE 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:
-V.d?A4" 每个均质层的特征值求解器。
,F6=b/eZ 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
!^c@shLN4 l! bv^ 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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>/$Fh:R- 更多信息:
a?h*eAAc. 层矩阵(S矩阵)
x Gk6n4Gg (.Y/ 系统构建模块-已采样的介质
DL^o_61 xgu `Q`~ OPJ: XbG
VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录,可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。
&<TzGB* ^"\s eS 系统构建模块-探测
t&q N: J {V19Zv"j K6JVg$ 总结——组件
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!|waK~jK
EI>l-N2 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
ji1HV1S eDI=nSo e!-,PU9+ 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
YV% 5y1i Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
{~GYj%-^ Xr63?N CIGS层厚度变化量:100/150/200nm 4LcX<BU9
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。