摘要
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1*U)\vK~ >-oB%T 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。
BA(erf> Zaime 建模任务
X(_xOU)V 5ir
Ffr 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 )SU\s+"M 
w2X0.2)P2 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
yzyBr1s w}|XSJ! 探测器 -d>2&)5 vbBNXy/ 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
RISDjU3 ]w,:T/Z} 太阳能电池
}Wlm#t QQI,$HId \3"jW1Wb *我们假设太阳能电池是由一层带有防反射涂层的熔融石英保护的。
'Dn\.x^]1 +}VaQ8ti4 系统构建模块-分层的介质组件
2JdzeJb @6lw_E_5 |qs8(
5z0 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
kI?+\k\V` r{ >`" 系统构建模块-膜层矩阵求解器
pl}nbY 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
S2i*Li 每个均质层的特征值求解器。
_"%hcCMw 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
-.@dA'j[ W{RZ@3ZY 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
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R?t_tmKXC! 更多信息:
y#T.w0* 层矩阵(S矩阵)
.}9Lj %g_)_ ~ 系统构建模块-已采样的介质
`.z"Q%uz gU&y5s~ aP$it6Z 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。
ty8>(N(~ K/iFB 系统构建模块-探测
Rtu"#XcBw+ _`I}"`2H O=[Q>\p 总结——组件
KS'n$ ?:tk8Kgf
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I A%ZCdA; 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
%*zV&H ?6Wv["% v,'k2H 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
w/z o 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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pwH*&YU CIGS层厚度变化量:100/150/200nm Cag^$nj
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。