摘要
=1F F2#zS BQ~&gy{ n] n3/wpO YH!` uU(Lh 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。
2 BwpxV8 @L^30>?l 建模任务
Zxv{qbF B;L^!sLP
300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 3+%L[fW`/ SRk-3 : 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
kI$X~s$r W&a<Q)o*I 探测器 s|8_R; &$NVEmW-J 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
9hs7B!3pc> 7Rom#Kl: 太阳能电池
~E7=c3:" `\S~;O JE+{Vx} *我们假设太阳能电池是由一层带有防反射涂层的熔融石英保护的。
8c'E DcLx[C 系统构建模块-分层的介质组件
b;sjw5cm_ b*qC P!2[#TL0 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
X?.LA7 )CK C0Ti9 系统构建模块-膜层矩阵求解器
uH!;4@uI 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
ma26|N5 每个均质层的特征值求解器。
~x}=lK N 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
}+f@$L
>@d=\Kyu 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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L jCbxI^3A c=HL
6v< 更多信息:
)<jT;cT!& 层矩阵(S矩阵)
Ow]c,F}^ Z$5@r2d) 系统构建模块-已采样的介质
(@?PN+68| xlaBOK a% r@(hRl1k' VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录,可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。
u_U51C\rb jW+L0RkX 系统构建模块-探测
L$FLQyDR cB7=4:U 8aD4wc 总结——组件
O-vvFl#4 5lC "10 52#@.Qa Hv1d4U"qM 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
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Q l4d2i;4BK EmR#)c~(W 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
9Kyr/6w4-k 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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sb&q CIGS层厚度变化量:100/150/200nm @cF
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吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。