摘要
)@N2 c/Qt Ot "ZHW2l Mf _4TH4~cY 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。
d#6`&MR '"y|p+=j: 建模任务
X7[^s
$VK :iFIQpk 300nm~1100nm的平面波均匀光谱
zG+R5:
dG@"!!, 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
)X04K~6lY vQ<90ZxqB 探测器 f5F@^QXQ 0MV>"aV 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
L{:9Cx!F qNI,
62 太阳能电池
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pnMEB,) |4
v0:ETb$ *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。
FSU ttg" |\_^B 系统构建模块-分层的介质组件
]"+95*B CQZgMY1{ .R)PJc5^ 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。
XIvn_&d;G Jwj%_< 系统构建模块-膜层矩阵求解器
3:5 &Aa! 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:
?aC'.jH+ 每个均质层的特征值求解器。
*o-.6OxZ$ 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
|nbf' n$U#:aQE 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
)Y]{HQd Ib|Rf;J~- KQcs3F@t
更多信息:
df*5,NV'-* 层矩阵(S矩阵)
uqM yoIc 7uT:b!^f[ 系统构建模块-已采样的介质
GFfq+=se D6CS8
~" p>vn7;s2# VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录,可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。
!icT/5 _8Z_`@0 系统构建模块-探测
I6j$X 6u aaKN^fi& ;=geHiQHA 总结——组件
I<Ksi~*i Qd=^S^}( %ThyOl@O
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对不同厚度的CIGS层的吸收情况
7a#4tqM# 53c 0
E '7D,m
H 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
N+LL@[ Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
1^_U;O:I LUH" CIGS层厚度变化量:100/150/200nm 9Q(+ZG=JkV
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。