摘要
XYvj3+ l,J>[Q`< R3G\Gchd ;+DEU0|pe 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。
DinZZ *IOrv) 建模任务
*+*W# de. [2,D] e 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 @RPQ1da
{ENd]@N* 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
6?u`u t I3 "6" 探测器 ?wHhBh-Q VEy]vr} 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
/k/X[/WO f$FO 1B) 太阳能电池
"_&ZRcd* /W .s1N \d;)U4__! *我们假设太阳能电池是由一层带有防反射涂层的熔融石英保护的。
Ug+ K:YUq i[[.1MnS 系统构建模块-分层的介质组件
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={;` qh.F}9o 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
f_)# s[8M$YBf 系统构建模块-膜层矩阵求解器
_FOIMjh%N 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:
?;oJ=.T 每个均质层的特征值求解器。
__eB 7]#E 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
`^Ll@Cx" FaCW +9B 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。
'yVe&5? kxKb}>= *` mxv0w~(
更多信息:
NxF:s,a6 层矩阵(S矩阵)
>TglX t+ !D F~]& 系统构建模块-已采样的介质
d;<'28A h[u@UGK% qv(3qY 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。
Pl=)eq YY 7HVENj_b+M 系统构建模块-探测
eyh}O iDcTO} @k{q[6c2n 总结——组件
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对不同厚度的CIGS层的吸收情况
lv?`+tU2_ 3|!3R'g/ > ujnT B*Cqc 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
^;ZpK@Luk Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
uDND o SW%}S*h CIGS层厚度变化量:100/150/200nm kSiyMDY-
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。