CIGS太阳能电池中的吸收
摘要 HV=P! v6
!<vy!pXg
[attachment=122537] ix_&os]L_
nIWY<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。 {_R{gpj'
`d}t?qWS;F
建模任务 s=>^ 8[0O
sQmJ3 (:HO
300nm~1100nm的平面波均匀光谱 RqKkB8g
[attachment=122538] L0;XzZ S
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 0[f[6mm%m
tTb fyI
探测器 3vHkhhYQ
1 T}jK^"
功率（吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算） 8[H bg
FA{'Ki`
太阳能电池 :7?n)=T x
"^oU&]KQJ
[attachment=122539] X#o<))
*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。 I23"DBR3
ct@3]
系统构建模块-分层的介质组件 +E']&v$
vDIsawbHD
[attachment=122540] 84 <zTmm
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。 *z^Au7,&
[attachment=122541] jN!VrRA
系统构建模块-膜层矩阵求解器 L;= 3n[^x
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： ?-'GbOr!
每个均质层的特征值求解器。 \olY)b[
一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。 xYY^tZIV
K7t_Q8
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。 E.,
40O@a:q*
[attachment=122542] NNMn,J
更多信息： ?e\u_3- 9
层矩阵（S矩阵） LbuhKL}VN
q ,+29
系统构建模块-已采样的介质 /!sGO:
Y IF|8b\
[attachment=122543] TQykXZ2Yb)
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。 ,<$rSvMfg
[attachment=122544] h!`KX2~
系统构建模块-探测 >D Ai-`e
Z>~7|vl
[attachment=122545] /m4Y8 7
总结——组件 Rm}G4Pq
1.5R`vKn]
[attachment=122546] o(C;;C(*{
[attachment=122547] .hjN*4RY
对不同厚度的CIGS层的吸收情况 tYG6Gl
</b_Rar
[attachment=122548] Rq`5ff3,
参考文献：J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured fNV-_^,R9
Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566. wScr:o+K>L
cUO$IR)yL
[attachment=122549] CIGS层厚度变化量：100/150/200nm "-\8Y>E
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。
|