摘要
@qg=lt|(F lq1pgM ?Kf
Ms^,]Q1{ EQu M|4$ix 太阳能电池是可再生能源领域的一种基础技术。为了
优化效率,大多数常见的设计使用
薄膜结构和具有高吸收系数的介质——因为正是这种吸收的光能最终会转化为电流。基于铜铟硒化镓(CIGS)的
太阳能电池,与基于其他
材料的电池相比,它们可以变得更薄而不损失吸收效率,因此已经很普遍地使用了。
c1jgBty ]5uCs[ 建模任务
\T<?=A Wa,[#H 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 19;\:tN 
:N%]<Mq 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
&d9";V"E IjJ3CJ< 探测器 AR/`]"' 7tit>dJ 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
a2o+tR;H <7?MutHM- 太阳能电池
\CU.'|X 9dSKlB5J Y
1LE.{ *我们假设太阳能电池是由一层带有防反射涂层的熔融石英保护的。
6
)xm?RK 0&c12W|B<L 系统构建模块-分层的介质组件
>|uZIcs 6 =;^2#UxXA& >(~;V; 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
y*|"!FK )6IO)P/Q~ 系统构建模块-膜层矩阵求解器
H.!M_aJH 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
b[$l{RQ[? 每个均质层的特征值求解器。
q31swP 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
LI"ghz=F Z`q?p E>R 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。
A4 o'EQ?~ T4J(8!7
mi<V(M~p 更多信息:
>`8i=ZpCOS 层矩阵(S矩阵)
sq-[<ryk M(I 2M 系统构建模块-已采样的介质
80
i<Ij8J BEifUgCh /m.6NVu7 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。
Rf2;O< J?u@' "u 系统构建模块-探测
*,@dt+H!y 5A:b
\ 8]'qJ;E2 总结——组件
A;q}SO%b GC#3{71
fh}\#WE"
}(20MW8rMc 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
y`7BR?l (A/V(.! 4^ $ 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
b":cj:mxL Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
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CIGS层厚度变化量:100/150/200nm L%U-MOS=
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。