CIGS太阳能电池中的吸收
摘要 J:&.[ ~1twGG_; [attachment=128000] pL`Q+}c} N}ND()bf 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。 $e--"@[Y /~f[># 建模任务 jX(${j< Yg,b
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300nm~1100nm的平面波均匀光谱 :D-D+x [attachment=128001] nLG)>L 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 L=EkY O%\" tgi%#8ZDpz 探测器 G
kG#+C0L Iz. h 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算) R9#ar{ Dykh|" 太阳能电池 !k*B-@F U1E@pDH
[attachment=128002] F --b,, *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。 5p S$rf vc p{Gf|^ 系统构建模块-分层的介质组件 {Bk` Zlki lX"m|W
[attachment=128003] RLF6Bc 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。 jl(D;JnF
[attachment=128004] UIU:^g0 系统构建模块-膜层矩阵求解器 ?Fny_{&^H 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括: .!Z5A9^ 每个均质层的特征值求解器。 ipp`9 9 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。 #0uu19+} X1a~l|$h 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。 a{^z= = A:GqR;;"x>
[attachment=128005] mI4GBp 更多信息: )j~{P 层矩阵(S矩阵) |9]-_a b+J|yM<` 系统构建模块-已采样的介质 f77W{T4 $hcv}<$/
[attachment=128006] i7r)9^y 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。 L
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[attachment=128007] 7sOAaWx 系统构建模块-探测 \ moLQ U+ik& R#
[attachment=128008] 0|tyKP|J 总结——组件 `^hA &/1 y] D\i5Xv
[attachment=128009] % R25, V [attachment=128010] Ib{l$# 对不同厚度的CIGS层的吸收情况 #t(/wa4
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[attachment=128011] w`f66*@Q1 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured P[q>;Fx* Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566. Ea<\a1Tl43 4_j_!QH87
[attachment=128012] CIGS层厚度变化量:100/150/200nm $fD%18 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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