摘要
gQGiph | Q&;qFv5-l 06O (9%%^s]uPT 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。
pr?(5{BL k}gs;|_ 建模任务
D/>5\da+y p.olXP 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 Re>e|$.T
4\RuJx 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
ttRH[[E( ak&v/%N 探测器 l"#,O$x"#@ ;I'["k% 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
6.=b^6MV s| oU$?eA 太阳能电池
["9$HL HDxw2nz*R RT9@&5>il *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。
ay.IKBXc zvj\n9H 系统构建模块-分层的介质组件
fba3aId[ 'Mtu-\ 2e=Hjf
)
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。
\x}UjHYIc& XjNu|H/ 系统构建模块-膜层矩阵求解器
b.+\qaR 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:
FT=>haN 每个均质层的特征值求解器。
>Fh@:M7z 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
*WG}K?"/ ~E~J*R Ze 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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更多信息:
b iD7(AK 层矩阵(S矩阵)
&$f?XdZ7 N0f}q1S<-A 系统构建模块-已采样的介质
NM ]/OKs'H 2}-W@R =\.|' VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录,可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。
m` cG&Ar5 \;<Y/sg 系统构建模块-探测
b :00w[" mLSAi2Y 511q\w M 总结——组件
`1gsrHi4N U$}]zaB sBMHf9u
7_,X9^z
对不同厚度的CIGS层的吸收情况
;d4_l:9p kCV OeXv &V$R@~x 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
5o*x?P!$ Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
|rQ;|+. 9 )qx0 CIGS层厚度变化量:100/150/200nm YuZnuI@m9
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。