摘要
S(9Xbw)T j/4N 7F;"=DarOE Vc.A<( 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。
C7[ge& %Fig`qX 建模任务
u*B.<GmN ML'4 2z
Y 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 zWoPa,
YLmzMD> 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
DeE-M" TC[_Ip& 探测器 `2c>M\c4U }hrLM[ 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
1|bu0d\] :*gYzk8 太阳能电池
AVVL]9b_2 [hTGWT3 OSk:njyC[ *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。
vZj^&/F$=g Uhfm@1 cz& 系统构建模块-分层的介质组件
2
*IF )W95)] yn<H^c 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
sUN>uroi ! "u5Hm ^H 系统构建模块-膜层矩阵求解器
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hC 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
:-ZE~bHJ 每个均质层的特征值求解器。
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VXmi' 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
[RCUP. IG0$OtG 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。
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更多信息:
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8 层矩阵(S矩阵)
kF.!U/C ^0"NcOzzxl 系统构建模块-已采样的介质
JW9^C *')BP;|V` h^^zR)EVb 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。
v39`ct= e 3":ef|w] 系统构建模块-探测
{MdxIp[ # eqt{ rs{e6 总结——组件
`fh^[Q|4n0 *vv<@+gA In^MZ)?
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对不同厚度的CIGS层的吸收情况
l%\3'N] Cj%SW <v| GHj1G,L@\ 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
S>}jsP:V Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
!R;P"%PHV E]w1!Ah M CIGS层厚度变化量:100/150/200nm GY<ErS)2
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。