摘要
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NjPDX>R\K E:zF/$tG 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。
SK1!thQy \!IMaB] 建模任务
^;,M}|<h 9a\nszwa 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 [ EFMu;q 
IK,|5] *Ar 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
F' U 50usV 2!&&|Mh} 探测器 HEL!GC># DRqZ,[!+ 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
v_e9}yI Mb3}7 @/[ 太阳能电池
,B4VT 96* }X
GEX:1K +3s%E{ *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。
ReiB $y6 }N_NvY 系统构建模块-分层的介质组件
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hBE. Hf'G8vW *Av"JAX 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。
[."[pY DD" $1o" 系统构建模块-膜层矩阵求解器
zR!o{8 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:
?JL7=o
X 每个均质层的特征值求解器。
Kp+CH7I* 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
E_KCNn-f WI]o cF 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。
o=FE5"t hTP:[w)
Z/rP"|EuQ 更多信息:
NmMIQ@K 层矩阵(S矩阵)
gP+fN$5'd +,~zWv1v 系统构建模块-已采样的介质
VG/3xR&y AiD[SR ih?^t(i 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。
#:T-hRu Z3[S]jC 系统构建模块-探测
"[}O"LTQ cYXM__ OL_{_K(w 总结——组件
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jx Jv. 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
6<K6Y5<6 7d92Pe -,K! 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
eNiaM6(J Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
&rkEK4 (C]o,7cYS CIGS层厚度变化量:100/150/200nm '+j} >Q
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。