CIGS太阳能电池中的吸收
摘要 wCI.jGSBW Stp?? [attachment=128000] 8a05`ZdP -)$)<k 太阳能电池是可再生能源领域的一种基础技术。为了优化效率,大多数常见的设计使用薄膜结构和具有高吸收系数的介质——因为正是这种吸收的光能最终会转化为电流。基于铜铟硒化镓(CIGS)的太阳能电池,与基于其他材料的电池相比,它们可以变得更薄而不损失吸收效率,因此已经很普遍地使用了。 -}N{'S,Bp _6(zG.Fg 建模任务 v=`VDQWq }7C{:H2d
300nm~1100nm的平面波均匀光谱 Ot,sMRk' [attachment=128001] IXg${I}_Q 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 [I^SKvM p 3_Q 探测器 Az)P&*2:'` 0`S!+d 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算) E|5gKp-wJ Q 5jP`<zWU 太阳能电池 +HfjnEbtBs \Xkx`C
[attachment=128002] I|`K;a
*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。 APLu?wy7s5 Gpgi@
Uf 系统构建模块-分层的介质组件 Lv_6Mf( |]I?^:I
[attachment=128003] klx4Mvq+/@ 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。 {?j|]j
[attachment=128004] G;^iwxzhO 系统构建模块-膜层矩阵求解器 4bJ3uIP# 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: WUHx0I 每个均质层的特征值求解器。 P, Vq/Tt 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。 r]]Ke_s! 3Y s|M%N 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。 P,v}Au( UI $OUa3!U_!
[attachment=128005] %`}Qkb/Lyh 更多信息: "@f`O 层矩阵(S矩阵) rSZWmns D'2O#Rj4q 系统构建模块-已采样的介质
g`Rs; 8F@6^9C
[attachment=128006] d[S!e`,iD VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录,可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。 Lc.7:r
[attachment=128007] Cn_Mz#Z 系统构建模块-探测 =T\pq8 >*_?^F_
[attachment=128008] -jyD!( 总结——组件 yV]-![`D j&&^PH9ZY
[attachment=128009] [XQNgSy?z [attachment=128010] >^jm7}+hb 对不同厚度的CIGS层的吸收情况 A l` ;SWN {#;6$dU;(
[attachment=128011] s/T5aJR 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured QUe.vb^O Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566. od|pI5St m83i6"!H
[attachment=128012] CIGS层厚度变化量:100/150/200nm r`&ofk1K 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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