摘要
1r:fxZO\Vd K&P{2Hndr
s:Ql](/B# fz?Wr: I 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。
u1|Y;* Z We$(? 建模任务
-mYI[AG) XJ1nhE 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 A)p!w aG 
uY%3X/^j 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
]O(HZD% }d*sWSPu( 探测器 ~x^+OXf!^g _G8y9!J 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
ve]95w9J )Jjw}}$}Y 太阳能电池
P9cI{RI &i}cC4i l0bT_?LhK *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。
$bC!T C5z 系统构建模块-分层的介质组件
7a.#F]` d_|v=^; -a^sX%|Bl 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。
3&d+U)E $gtT5{"PN( 系统构建模块-膜层矩阵求解器
Z5^UF2`Q 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
/(L1!BPP9m 每个均质层的特征值求解器。
g_!xO2LH,8 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
.BTT*vL- ~#x!N=q 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
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H.S|njn:r 更多信息:
ba1QFzN 层矩阵(S矩阵)
rG%_O$_dO b,V=B{(~ 系统构建模块-已采样的介质
V1V4 <Zj 6Kc7@oO~ ^?0,G>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。
[GT1,(}.
Z cmLu T/oV 系统构建模块-探测
TKydOw@P" o;P;=< ng6p#F,3 总结——组件
Y##P9^zH1 -Af`AX
v2z/|sG
13@| {H CB 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
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iiFKt( ]h8V{%H 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
HpC4$JMm Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
(ZSSp1Rv }Q(I&uz CIGS层厚度变化量:100/150/200nm a8U2c;
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。