摘要
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-fN5-AC { T<[-"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。
X_)x Fg'k R_"6E8N 建模任务
W*/2x8$d xmtD0U1 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 T
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k#Qjm9V 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
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K.p& z>b^Ui0 探测器 n*TKzn4E V0n8fez
b 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
<[=[|DS l g[;&_gL 太阳能电池
L@J$kqWY h!tg+9% 0^6}s1d_ *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。
|)mUO:* 5@n|uJA 系统构建模块-分层的介质组件
ry+|gCZ
NOf{Xx<#k \w-3Spk* 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。
ReGT*+UN ;Mr Q1 系统构建模块-膜层矩阵求解器
hl2|Ec 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:
6U,:J'5gP 每个均质层的特征值求解器。
D0Ls~qr 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
]qx!51S 21] K7 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。
3f:]*U+O a(uQGyr[k1
%D7 '7E8. 更多信息:
Y5*A,piq 层矩阵(S矩阵)
YVk
+zt~S \*pS4vy5x 系统构建模块-已采样的介质
waG &3m S+?*l4QK COd~H 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。
ssmJ?sl ]SN5&S 系统构建模块-探测
`:2np{ mXu";?2 I]~s{I(EK 总结——组件
r^Soqom3 |=W>4>
@?</8;%3W
&m{~4]qWpM 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
i,L"%q)C tq*{Hil>P` % QaWg2Y= 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
r%LG>c`^ Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
z[JM ]Wy WK.,q># CIGS层厚度变化量:100/150/200nm @Q:?,
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。