摘要
Y0`=h"g RLkP)+t w#EP`aM2$= dq$H^BB+> 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。
[wS~. 4N&4TUIM 建模任务
+
k1|+zzS rv/O^aL`Y 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 W10=SM}
tE"aNA#= 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
@"[xX}xK; )@"iWQ3K 探测器 (<RZZ{m
%W!C 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
n_}=G
RR vMBF7Jfx 太阳能电池
JWHKa=-H ~V,~'W ")%)e ;V3 *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。
W-9?|ei hdZ{8 rP 系统构建模块-分层的介质组件
}*4K{<02 +S!gS|8P ESdjDg$[u 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
\nQV{J /Yk4%ZJ{ 系统构建模块-膜层矩阵求解器
q cYF& 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
2, bo 每个均质层的特征值求解器。
*`]LbS 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
R0>GM`{ 6$#p}nE 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:
7GN>o@ t 层矩阵(S矩阵)
.L;M-`^ i"eUacBz/- 系统构建模块-已采样的介质
MXy~kb& y7[D9ZvZ :by EXe;3 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。
mj\]oWS7d Hggp*(AQK 系统构建模块-探测
U&DD+4+28: #SNwSx& i9KQpWG: 总结——组件
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对不同厚度的CIGS层的吸收情况
Tk(ciwB t[L0kF9en \UKr|[P 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
UPs7{We W Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
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; LQy`,-& CIGS层厚度变化量:100/150/200nm F(jvdq
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。