摘要
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X2Lhb{ZHE 7q67_u?@ 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。
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! a)Wf* <B 建模任务
g#70Sg*d iK.MC%8? 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 ;V%lFP3# 
L)w& f 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
r/{VL3}F_e ,cm2uY 探测器 2nEj
X\BY :'rXu6c- 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
RcHyePuF)R O~t5qnu/} 太阳能电池
wCI.jGSBW <R!qOQI b(XhwkGVq *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。
8a05`ZdP ,,G0}N@7s 系统构建模块-分层的介质组件
$*@mxwMQ} s*!2oj {+r?g J 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
2ag]p chiQ+ 系统构建模块-膜层矩阵求解器
N.isvDk% 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
>?tcL * 每个均质层的特征值求解器。
| z('yy$ 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
~w$8*2D {{
wVM:1 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
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aG"UV\ 更多信息:
6f{ c 层矩阵(S矩阵)
[6-l6W Z,d/FC#y( 系统构建模块-已采样的介质
.:lzT"QXI O&O1O>[p1 Aa1 |{^$:L 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。
q,*IR*B:a "?N`9J|j)~ 系统构建模块-探测
w1GCjD*y jn+0g:l $h$+EE! 总结——组件
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F*NIs:3;
ZU:gNO0 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
B@s\>QMm +0=RC^ OsK=% aDpj 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
_@@S,(MA 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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aT%7}} CIGS层厚度变化量:100/150/200nm fN K~z*
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。