摘要
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k^;n$r"i5 8Y`g$2SZ^8 太阳能电池是可再生能源领域的一种基础技术。为了
优化效率,大多数常见的设计使用
薄膜结构和具有高吸收系数的介质——因为正是这种吸收的光能最终会转化为电流。基于铜铟硒化镓(CIGS)的
太阳能电池,与基于其他
材料的电池相比,它们可以变得更薄而不损失吸收效率,因此已经很普遍地使用了。
[5L?#Y g=nb-A{# 建模任务
lj}3TbM Lq>lj`> 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 i!}k5k*Z 
G!$~'o%/ 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}!'fX." sPZwA0% 探测器 ,on]Fts c|.te]!ds 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
.+(V</ N\__a~'0p 太阳能电池
#d,)Qe[ W
!j-/ql \;N+PE *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。
Vxap+<m &J2UAmB 系统构建模块-分层的介质组件
0yC~"u[N Y 5]I)qij
q &6OY^6< 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。
:a/rwZ[r Z(|$[GZP[ 系统构建模块-膜层矩阵求解器
bdstxjJ` 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
I[|Y
2i 每个均质层的特征值求解器。
f> Jj5he/ 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
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3Q6- 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
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z9IW&f~~P 更多信息:
%OgK{h 层矩阵(S矩阵)
JR]elRR cJ$jU{} 系统构建模块-已采样的介质
neM)(` gp <jJ'T?,
>gzM-d 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。
udUc&pX 9*I[q[>9 系统构建模块-探测
?aTH< 3Ed L^t%p1R 总结——组件
3G4WKg.^ x`7Le&4f
X8Z) W?vu
wX)'1H):T 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
7WmLC cwvJH&%0 aMe&4Q 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
f3!Oc Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
P<R^eLZ<& =I'iD0eR CIGS层厚度变化量:100/150/200nm S>x@9$( ym
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。