摘要
63|+2-E2Q {#P`^g
V"o7jsFH6n 0kQPJWF 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。
\6?A!w~6 *_ Z#O, 建模任务
lE8&..~l$+ cq&*. 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 c}*2$1 
LTV{{Z+ 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
1(Y7mM8\ 1be %G [* 探测器 v0D q@Q1 r"2V 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
AsS$C&^ -4w=s|#.\ 太阳能电池
ne61}F"E "vYE+ 8[CB>-9 *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。
s5.AW8X=?* _I`,Br:N 系统构建模块-分层的介质组件
Ok7t@l$ "LYh7:0s!k ;@,Q&B2eM 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。
\;-fi.Hrf$ n%R;-?*v 系统构建模块-膜层矩阵求解器
b `2|I { 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:
fJ\sguZ 每个均质层的特征值求解器。
!UOCJj.cA 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
RCTQhTy= O1 .w,U 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。
hUQ,z7- &
gJV{V5Ay
(Rk_-9_E. 更多信息:
Iz6y{E 层矩阵(S矩阵)
Qu=LnGo~P QIN."&qC^ 系统构建模块-已采样的介质
,:~0F^z 9!9Z~/*m ;N B:e 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。
72sD0)?A k4qp u=@U 系统构建模块-探测
O%1v)AT&\ RsU3Gi_Zdz E ca\fkj 总结——组件
mS#zraJn5 BQcE9~H
e{;OSk`x
Am8x74? 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
Eh-n c`lJu_ 6.5T/D*TT 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
dC=)^( Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
*5zrZ]^ !zPG?q]3 CIGS层厚度变化量:100/150/200nm %}86D[PF
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。