摘要
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^\wl2 0YS?=oi 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。
~HDdO3 o6|-=FcvC 建模任务
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4 %EI<@Ps8c 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 C5n?0I9 
l4ouZR 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
Vz w PBQ - |F!F{d^p 探测器 ,
Oli qtzRCA!9(Z 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
AS;.sjgk uD)-V;}P@; 太阳能电池
/#t&~E_| #@Y/{[s|@ Sz0+<F#5 *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。
wUp)JI )saR0{e0N 系统构建模块-分层的介质组件
X\sm[_I RJc%,
]: LSkk;)'2K 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。
$']VQ4tZ R^P_{_I*" 系统构建模块-膜层矩阵求解器
?~F. / 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:
/EFq#+6 每个均质层的特征值求解器。
^7u#30,}3~ 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
gfo}I2" WC-_+9)2& 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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=!<G!^ 更多信息:
X?dfcS*!n 层矩阵(S矩阵)
{XnPx?V :vQM>9l7 系统构建模块-已采样的介质
crn k|o *fhX*e8y FH\CK 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。
,w`~K:b. a%K}j\M 系统构建模块-探测
xm^95}80yh r!K|E95oj9 W_<4WG 总结——组件
OM!=ViN(= K{L.ZH>7
j Z'&0x"U
A1_ J sS 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
Y@} FL;3 -p8e 0IzZKRw 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
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Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
XxOn3i r95zP]T CIGS层厚度变化量:100/150/200nm qrDcL>Hrn
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。