摘要
=Wgz\uGJ 4R;6u[a]u
WNE=|z#| @2Spfj_e 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。
f^EDiG>b` h 8ND=( 建模任务
~9tPT0^+ u lqh}Uv' 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 9rd7l6$R" 
FHoY=fCI 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
e>GX]tK dx<KZR$!V 探测器 nMBKZ SLj2/B0 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
Z>O2 F74^HQ*J 太阳能电池
`.0WK SccaX
P xe=/T#% *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。
b }^ylm qMHI-h_A 系统构建模块-分层的介质组件
IM^K]$q$47 xDJs0P4 H7I&Ky 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
2#^@awJ ? ++Z,U 系统构建模块-膜层矩阵求解器
2G(RQ\Ro* 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
KA"D2j9wn 每个均质层的特征值求解器。
03{pxI 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
+O2z&a;q e*zt;SR 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
,[Bv\4Ah I Ceb2R
IPIas$ 更多信息:
T&/ ]| 4 层矩阵(S矩阵)
5y1:oiE/ 3~r>G 系统构建模块-已采样的介质
zx(=ArCRr 3=)!9;uY pKxq\U 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。
w7;,+Jq @5C!`:f 系统构建模块-探测
[5iBXOmpS= YyF=u~l yLDv/r 总结——组件
1U/ dc.x5 DO^K8~]
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q#mw#Uw- 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
&F!Ct(c99 Kb/w+J
S :B(vk3;U! 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
ISbhC!59 Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
15 /lX c^?+"7oO0 CIGS层厚度变化量:100/150/200nm I|SQhbi
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。