摘要
udg;jR-^
w IT`OT6Q FFtj5e 9F kwtF 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。
ms3Ec`i9 LL-MZ~ZB 建模任务
8Md*9E#J(" +(r8SnRX 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 x!!:jL'L
6ssZg@}nf{ 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
LP_!g t,R5FoV 探测器 O" ['.b oHu0] XA 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
vC\]7]mC 1h]Dc(Oc#= 太阳能电池
M&@9B)|= t ba%L XXmtpM8 *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。
ZWmmFKFG. Wuye:b! 系统构建模块-分层的介质组件
hig^ovF Pp3tEZfE ^fS~va 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。
WABq6q! ]=q?=%H 系统构建模块-膜层矩阵求解器
*;+lF 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:
RIl%p~ 每个均质层的特征值求解器。
CbS9fc& 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
,/:#=TuYm l[Ng8[R 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。
]t7<$L $CHri| lh~!cOm\=E
更多信息:
33[2$FBf 层矩阵(S矩阵)
;% !'K~ E+>Qpy 系统构建模块-已采样的介质
$+S'Boo Y'bDEdeT K-k;`s# 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。
E n{vCN F7# 系统构建模块-探测
~2V|]Y;s &cayhL/% sqJ?dIBH 总结——组件
}#'O b e}kEh+4 IR(JBB|xNQ
"J%u
!~
对不同厚度的CIGS层的吸收情况
5cgDHs U $X"W' M<~z=B# 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
rMfp%DMA Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
CdatN$/* Skp&W*Ai CIGS层厚度变化量:100/150/200nm ui YZk3
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。