摘要
ED=V8';D >AVVEv18 rp3V3]EE $"+djI?E9 太阳能电池是可再生能源领域的一种基础技术。为了
优化效率,大多数常见的设计使用
薄膜结构和具有高吸收系数的介质——因为正是这种吸收的光能最终会转化为电流。基于铜铟硒化镓(CIGS)的太阳能电池,与基于其他
材料的电池相比,它们可以变得更薄而不损失吸收效率,因此已经很普遍地使用了。
gG0!C))8 #.rdQ,)< 建模任务
pMw*9sX dP3CG8w5 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 nyQ&f'<
&dqLP95 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
EMY/~bQW (SpX w,: 探测器 z* ^_)Z R%{<mno/_ 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
Y~c|hfL CAfGH!l! 太阳能电池
W0dSsjNio |Luqoa zd2)M@ *我们假设太阳能电池是由一层带有防反射涂层的熔融石英保护的。
SF7\<'4\N .B7,j%1r 系统构建模块-分层的介质组件
:flx6,7D 0(eBZdRO s^Y"' ` + 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
:ci5r;^ x-$&g*< 系统构建模块-膜层矩阵求解器
KI)M JG:t 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[ NSkr 每个均质层的特征值求解器。
[4YTDEv% 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
GzhYY"iif# 9]k @Q_ 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。
w mn+ CSJdvxb `#rL*;\uV
更多信息:
,k24w7K%d 层矩阵(S矩阵)
<^VJy5> f86XkECZ;` 系统构建模块-已采样的介质
j]{_s"O nr95YSH fY{1F 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。
xcd#& $Ipg&`S" 系统构建模块-探测
`ZU($!( .CL[_;} Y1OCLnK~ 总结——组件
{+] [5<q \K5DOM "# 51#_Vg
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对不同厚度的CIGS层的吸收情况
5&QJ7B,! B-xGX$<z y^;#&k! 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
'9laa=H%8 Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
2y//'3[ r/YMLQ CIGS层厚度变化量:100/150/200nm `nUXDmdwzO
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。