摘要
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<Iikx J%T=FU 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)m6xiZ 1Zi` \N4T 建模任务
V]m}xZ'?^ l/"!}wF 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 @Ae&1O;Zh
^bfU>02Q6p 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
v`G}sgn y&bZai8WlE 探测器
V<?0(esgR 2%9L'- 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
TK%q}bK, ,H8M.hbsQ 太阳能电池
#_UP}G$ VJl0UM3{J f(5;Rf( *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。
2%J] })
jbUg?4k! 系统构建模块-分层的介质组件
Zg0nsNA
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a:1^ 9U4[o<G]= 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。
)>U"WZ'< BPm")DMo 系统构建模块-膜层矩阵求解器
+XW1,ly~ 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:
mN . 每个均质层的特征值求解器。
c;!|= 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
>AY9F|: qnnRS 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。
Qr7|;l3 %d40us8 E a>9_#_hI
更多信息:
hh5h \ZI% 层矩阵(S矩阵)
Bj9FSKiH [2>zaag 系统构建模块-已采样的介质
9a_UxF+6/ BwGOn)KL H q?F @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。
;uv$>Fauk m1X*I 系统构建模块-探测
~4Mz:h^ SGba6b31 p#-=mXE/2 总结——组件
S3$C#mHX 0>D*d'xLd PRx- 0S
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对不同厚度的CIGS层的吸收情况
ShvC4Xb 0 [dUAb A$n.'*gK 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
O '`|(L Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
vu}U2 0@ g_k95k3V' CIGS层厚度变化量:100/150/200nm gg8)oc+w
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。