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z) 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。 6Eij>{v yDDghW'\WU
建模任务 z1)$
m.|qVN 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 _-YL!oP 
Kn3YI9 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 |
3hT { ,Uv{dG 探测器 KLj 4LOs
GC,vQ\ 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算) y_;]=hEL
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P{:A9T\ 太阳能电池 &! 5CwEIF
s,{RP0| {IF}d*: *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。 " {,\]l&o
I%.jc2kK 系统构建模块-分层的介质组件 I 0x`H)DA
ski1f vCYSm 0 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。 Xq} n^W $4#=#aKW. 系统构建模块-膜层矩阵求解器 Vq? 8u/ 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括: ,k`YDy|#e 每个均质层的特征值求解器。 a
5~G 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。 Y#Sd2h,^X EIy]qAE:f 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
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.x\/XlM 更多信息: %Q>~7P 层矩阵(S矩阵) "^e}C@
{7j6$.7J$& 系统构建模块-已采样的介质 gdkLPZ<<
]x5(bnWx BXKlO(7 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。 4w?]dDyc% QiQ2XW\E 系统构建模块-探测 wz|Q%.%?[ A>ug'. ^=heen<S% 总结——组件 !=k*hl0h
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ImT+8pa
\ _-kOS 对不同厚度的CIGS层的吸收情况 S>vVjq?~l(
@[[Cs*- ouu-wQ|(mM 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured xC=3|,U Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566. X=*Yzz} )\:lYI}Wpm CIGS层厚度变化量:100/150/200nm y5Z<uwXc
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。
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