摘要
X&,a=#C^ $oZV 54 Tg v]30F) x%RE3J- 太阳能电池是可再生能源领域的一种基础技术。为了
优化效率,大多数常见的设计使用
薄膜结构和具有高吸收系数的介质——因为正是这种吸收的光能最终会转化为电流。基于铜铟硒化镓(CIGS)的
太阳能电池,与基于其他
材料的电池相比,它们可以变得更薄而不损失吸收效率,因此已经很普遍地使用了。
hy@e(k|S]U QB7^8O!< 建模任务
a<Ps6' -J++b2R\% 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 9bD ER
xGX U7w:X 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
@ oFuX. OWmI$_L 探测器 =7zvp,B ~93+Oxg 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
d'p@[1/ _?9|, 太阳能电池
bd`}2vr lAx8m't}6 h>n<5{zqM *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。
o]0\Km SY+$8^ 系统构建模块-分层的介质组件
_^Q =n>G @|9V]bk tVAH\*a,/ 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
&fwb?Vn4 "@&I*1& 系统构建模块-膜层矩阵求解器
y-vBC3 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
;3N>m|?D= 每个均质层的特征值求解器。
wTVd){q`. 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
t8S,C4 Evq^c5n>{ 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
@ {8xL \@*D;-b 9'h4QF+Y
更多信息:
UC?i>HsJrX 层矩阵(S矩阵)
> ^d+;~Q; =p$:vW 系统构建模块-已采样的介质
$lAhKpdlW |dk9/xdX q=uJ^N VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录,可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。
c`!8!R {@3p^b*E)1 系统构建模块-探测
LF_am*F <@H=XEn ?L6ACi`9 总结——组件
#Pq.^ ^ c"CF&vTp 7a'@NgiGg
RyN?Sn5)
对不同厚度的CIGS层的吸收情况
!$.h[z^ kI#yW! c!>",rce 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
F7qQrE5bl Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
N^By#Z ;p2a .P CIGS层厚度变化量:100/150/200nm N+0`Jm
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。