摘要
"qC3%9e X&aQR[X WwoT~O8R Yur}<>`( 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。
E`HA0/ Am3j:|>* 建模任务
2vB,{/GXP XFs7kTY 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 dk1q9Tx
BQUYT/$( 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
Pl|I{l*o(` `lm '_~=`& 探测器 E)Qg^DHP/ SkipPEhA 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
G+sB/l" jJYCGK$= 太阳能电池
YH%U$eS#g %#4;'\'5 tjV63`LD *我们假设太阳能电池是由一层带有防反射涂层的熔融石英保护的。
MW^FY4V1m (?uK 系统构建模块-分层的介质组件
.
P44t 8Rw:SU9H?T uCW}q.@4 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
X_JC1 c uAp,! 系统构建模块-膜层矩阵求解器
JSh'iYJ. 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
.ozBa778u 每个均质层的特征值求解器。
=$~x] 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
V^D1:9i p8F$vx4, 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
z-0
N/?x1 :+^`VLIf /Yww G;1
更多信息:
{Xpjm6a7 层矩阵(S矩阵)
c}=[r1M* NJ}xqg 系统构建模块-已采样的介质
Tnf&32IA WpI5C,3Z!l tx3p,
X VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录,可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。
;SA+|, 3PzF^ 8KJ 系统构建模块-探测
k
;vOPcw y fS *0a7H$iQ(] 总结——组件
B%[#["Ol z;YX2G/{ 9%P$e=Ui#
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对不同厚度的CIGS层的吸收情况
.b*-GWx pek5P4W_ 'HvW&~i( 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
g2r8J0v Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
ac4dIW{$3 r_a1oO: CIGS层厚度变化量:100/150/200nm ;P|v'NNI
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。