摘要
JYjc^m nUONI+6Z/ UE_>@_T lbIW1z%:sy 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。
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0 建模任务
A|IPQ= ,agkV)H 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 4ybOK~z
056yhB 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
uJ=&++[ _kOuD}_| 探测器 1: cq\Y \K9Y@jnr 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
Vx0Hq`_14 (ce)A,; 太阳能电池
RToX[R;1E j }^?Snq /s)It *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。
Tz&cm= !Y^$rF-+ 系统构建模块-分层的介质组件
{XhpxJ__ gcX Q4ii25]* 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。
]6=opvm *qMjoP, 系统构建模块-膜层矩阵求解器
6*ZZ)W< 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:
Rx%kAt2X 每个均质层的特征值求解器。
N9 )ERW2`* 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
Z#%77!3 <N80MUL| 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。
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更多信息:
WFeaX7\b 层矩阵(S矩阵)
mOjl0n[To] yCg>]6B 系统构建模块-已采样的介质
H~hAm S;vZXgyN? >273V+dy 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。
SLd9-N}T )>=|oY3 系统构建模块-探测
x~yd/ R 6d 8n1_ kS7T'[d 总结——组件
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对不同厚度的CIGS层的吸收情况
wIbc8ze P#Ikj&l s{j3F 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
pm;g)p? Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
' :]w z!j`Qoh?V9 CIGS层厚度变化量:100/150/200nm }fxH>79g
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。