摘要
/A[AHJ<[? o5mt7/5[i ]pl g@ cIK-VmO 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。
_;W}_p}q{ /cexd_l|f 建模任务
1C^6'9o xKEHNgen 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 ny'~pT'00 ;$&&tEh) 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
NtkEb : ueZ `+g~gg 探测器 #?YQ&o~gZ L{N9h1] 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
R0_%M ]zmY]5 太阳能电池
\gki!!HQ F=Z|Ji# &!2
4l=! *我们假设太阳能电池是由一层带有防反射涂层的熔融石英保护的。
B-|:l7
mWsVOf>g 系统构建模块-分层的介质组件
<w+K$WE { Yb]eWLv ?W1(
@. 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。
`Q<hL {AH Q9q:HGXxv 系统构建模块-膜层矩阵求解器
)}9Ef"v| 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:
UMpC2)5 每个均质层的特征值求解器。
~A}"s-Kq5 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
]MfT5#(6h eEb(TG~,Y 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。
#n]js7 AVGb;)x# 2Y\,[ $z 更多信息:
~ULuX"n 层矩阵(S矩阵)
;yqJEj_m( lV]hjt-L
2 系统构建模块-已采样的介质
",(-AU!a)h 0rxlN
[Yp *^ \xH ,. VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录,可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。
R}8!~Ma`| ;3h[=hyS 系统构建模块-探测
q62TYg} 320Wm)u>: .<gAa" 总结——组件
uwsGtgd& e!d&
#ofw| |t1D8){! ah>;wW!6/ 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
;}#tm9S; )3=oS1p XG@_Lcv* 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
K%[Rv#>;q| Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
Bbz#$M!: >7!4o9)c CIGS层厚度变化量:100/150/200nm ?9mFI (r~
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。