摘要
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`)e5pK Ce 3{KGBw 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。
B3 f Kb#T :t?Z 建模任务
r}>8FE9S'H v eP)ElX 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 UYJMW S= 
aH7i$U& 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
R5PXX&Q B->3/dp2c' 探测器 ;!H<W[ 2JY]$$K7 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
9z>I&vcX hgt@Mb 太阳能电池
_XLGXJ[B fyYHwG g}(yq:D *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。
iZsZSW \ qPle=6U[IL 系统构建模块-分层的介质组件
9t)A_}O 5P=3.Mk )S41N^j. 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。
hp ?4w) , kw,eTB<;R 系统构建模块-膜层矩阵求解器
S0-f_,( 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:
OR84/^> 每个均质层的特征值求解器。
RsTz3]`yv 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
k:1p:&*m PeD>mCvL" 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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-G\svwv@) 更多信息:
n=t50/jV3= 层矩阵(S矩阵)
K&T[F! }le}Vuy\s 系统构建模块-已采样的介质
Vf28R,~m 1Q[I $=-F L!:8yJK 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。
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Hr %x}iEqk U 系统构建模块-探测
Ka\ha Dnx` ! =|}_ASbzw 总结——组件
I8ZBs0sfF{ }57s
.|XG0 M
,|5|aVfh 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
g=G>4Ua3 :V,agAMn S10"yhn(-t 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
YK xkO Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
sd5%S zx E; `@S CIGS层厚度变化量:100/150/200nm pCacm@(hG
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。