摘要
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)jrV#/m9 r{l(O,|e 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。
T^J >ZDA z~`b\A,$ 建模任务
Hx,0zS%> K2%w0ohC 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 (Jz;W<E 
3U_2! zF3_ 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
Jgnhn>dHe #>Zzf 探测器 -B86U6^s 5^^XQ?" 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
)iFJz/n> Y ')x/H 太阳能电池
kbM3 HRB<Y
mP@ {nLjY|* *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。
BcI|:qv| +TXX$)3% 系统构建模块-分层的介质组件
!.d@L6 (<^ yqH? D_vbSF) 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
yn#X;ja- #8)*1? 系统构建模块-膜层矩阵求解器
=:~R=/ZXk 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
Z?\>JM >; 每个均质层的特征值求解器。
,G)r=$XU 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
,cNLkoN '3uVkp 6tF 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。
t. ;LnrY T?X_c"{8M
s_mS^`P7 更多信息:
EY tQw(!Q 层矩阵(S矩阵)
M3q|l7|9 z*-2.}&U< 系统构建模块-已采样的介质
b9!FC$^J L*:jXmUM_~ 0\e IQp VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录,可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。
<~WsD)=$ {E@Lft- 系统构建模块-探测
#"B\UN d QqK^# &G-!qxe 总结——组件
sIy^m}02 : 2EDjW
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B 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
6ZP"p<xX \ZkA>oO". [C'JH//q*t 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
_WRFsDZ' Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
,LnII JT!9\i CIGS层厚度变化量:100/150/200nm "/wyZ
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。