摘要
{9aE5kR M$8^91%4B n%s]30Xs &;sP_ h 太阳能电池是可再生能源领域的一种基础技术。为了
优化效率,大多数常见的设计使用
薄膜结构和具有高吸收系数的介质——因为正是这种吸收的光能最终会转化为电流。基于铜铟硒化镓(CIGS)的太阳能电池,与基于其他
材料的电池相比,它们可以变得更薄而不损失吸收效率,因此已经很普遍地使用了。
e?ly H ?r 2` Q 建模任务
*6F[t.Or
Eq\M;aDq 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 T+K):ug
)Z ?Ym.0/ 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
6}Y#= } r|PB*` 探测器 -rli(RR)| !|S43i&p 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
j578)!aJ O[)kboY 太阳能电池
J@Q7p} 1sdLDw_)p 28J^DMOW *我们假设太阳能电池是由一层带有防反射涂层的熔融石英保护的。
Y@ksQ_u 0C6-GKbZ 系统构建模块-分层的介质组件
> eIP.,9 6WJ)by Z>W g*sZy) 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
*8_wYYH Uu(SR/R} 系统构建模块-膜层矩阵求解器
9g"2^^wD 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
Qq;Foa
每个均质层的特征值求解器。
M={V|H0 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
],a 5)kV 1@1U/ss1 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
Rt!FPoN,y (/j/>9iro 4 k _vdz
更多信息:
C$D-Pt"+ 层矩阵(S矩阵)
!F1N~6f ,+xB$e 系统构建模块-已采样的介质
#[~pD:qqM s`'{I8'p/ CtAwBQO VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录,可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。
:~T99^$zA j=aI9p 系统构建模块-探测
(#RHB`h5 6ne7]RY 9:1Q1,-i!- 总结——组件
z hRB,1iG k!HK 97qA 8'nVwb8I
SY^t} A7:/
对不同厚度的CIGS层的吸收情况
0ANZAX5 Xudg2t)+K Z}l3l`h! 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
Qqvihd Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
u TK,& '~&X wZ& CIGS层厚度变化量:100/150/200nm \6<=$vD
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。