摘要
Zqv ~S<}q6H. HdTB[( /g8nT1k 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。
&i6JBZ#~, 7mn&w$MS4: 建模任务
K,+z^{Hvh XsSDz}dg 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 `Gx
5=Bm; ) r"7" i 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
n?S)H= *g9VI;X 探测器 nITkgN:s h
A'>
功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
@RCZ![XYWg k4en/& 太阳能电池
Ef3="}AI; P,7R/-u 5D :bCswgd[ *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。
M5xMTP- i?V:+0#q\] 系统构建模块-分层的介质组件
B`vC> iAeq%N1(0 \Hq=_}]F 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。
vrh2}biCR T t_QAIl 系统构建模块-膜层矩阵求解器
.3SP#mI 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:
bU}l*" 每个均质层的特征值求解器。
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一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
^`RMf5i1m q4vHsy36 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。
X|4Kdi.r@ ty@D3l IK8"3+( 更多信息:
j9}.U \ 层矩阵(S矩阵)
h?fp( ]w]:9w 系统构建模块-已采样的介质
ACI.{`SrQ= %][zn$aa| `'9t^6mk 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。
Y~I0\8s- 4F!%mMq 系统构建模块-探测
0}e&ONDQ $ dKo} ^a| 总结——组件
"b"|ay ']H*f2y $_|jI
^ ZfS" 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
M{=p0?X
=A_{U(> PpSQf14, 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
6rlM\k@! Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
"ER=c3 t DtZ7UX\P CIGS层厚度变化量:100/150/200nm (%fSJCBl[P
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。