摘要
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R+<M"LriR& ~Q2,~9Dkc 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。
K<vb4!9Z9 5?HoCz]l 建模任务
-Gj."ks O_P8OA#| 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 jRBKy8?[C 
g{e@I;F 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
z)fg>?AGr 8,&pX ga 探测器 -~TgA*_5] jc7NYoT: 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
A3A"^f$$ ?'mi6jFFh 太阳能电池
/g\m7m)u 0czEA "ZR^w5 *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。
w9,w?%F OE(!^"5?[ 系统构建模块-分层的介质组件
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>J _xdFQ 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。
\w=*:Z pKhV<MFB 系统构建模块-膜层矩阵求解器
NGAjajB 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:
- -ZSl 每个均质层的特征值求解器。
yL"pzD`[H 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
v]U0@#/p _8s1Wh G 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。
a+e8<fM yT m<GJ1)%3i
c.Do b?5 更多信息:
a3B^RbDP&8 层矩阵(S矩阵)
8gXf4A(N x0ICpt{; 系统构建模块-已采样的介质
Pi'[d7o P3+?gW' ^ jT1q_0 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。
q":0\ar&QT +*Pj,+;W 系统构建模块-探测
a{4RG(I_ *K=Yrisz `t Zw(Z=h 总结——组件
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ky{-NrK 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
MzCZj xYD.j~ t'DYT"3 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
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Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
I>%@[h,+ ~/1eF7 CIGS层厚度变化量:100/150/200nm /]hE?cmj
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。