摘要
+%=lu14G x T1MW 1YScZ 'y&DOy/| 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。
XIBm8IkF sv)4e)1 建模任务
wK!7mZ b ,e"x48q 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 p`)Mk<`dYD
lS{ ^*(a 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
4L/nEZ!Nsu +FH@|~^O 探测器 oS^g "hQ`\ w0P Atu 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
oq9gFJG( ]]9VI0
太阳能电池
SZD7"m4 rEwd76? a"m-&mN *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。
{[~dI ~ 6
\}.l 系统构建模块-分层的介质组件
`_e5pW=:> Q9k;PJ`@ d+p^fBz 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。
z:oi@q m:Fdgu9 系统构建模块-膜层矩阵求解器
PIHKSAnq 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:
eCjyx|:J 每个均质层的特征值求解器。
4m!w<c0NL 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
xbzO'C cq~~a(IS 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。
v;#0h7qd ?OFfU 4 4mvnFY}
更多信息:
',!>9Dj 层矩阵(S矩阵)
kTA4!654 S2
MJb 系统构建模块-已采样的介质
=klfCFwP G^:?)WRG LKgo(&mY 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。
pP%9MSCi )cU$I) 系统构建模块-探测
JC#5CCz e_}tK1XY HV{W7) 总结——组件
q<[o 4qY $!^C|,CS z.;!Pj
K"zRj L+
对不同厚度的CIGS层的吸收情况
&aPR" X O*yA50Cn 0|ekwTx. 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
0xH&^Ia1B Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
vCUbbQz K^IB1U$ CIGS层厚度变化量:100/150/200nm o|w
w>m
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。