摘要
{ZrIA+eH h3[^uYe
R m>AU= a=]tqV_ 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。
*QH@c3vUe\ 4l_!OUvt 建模任务
W+k SL{0 DQui7dr)l 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 Psm5J80}n 
DI"KH)XD 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
YHSdaocp qT5q3 A(8 探测器 {(Jbgsxm ps[HvV" 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
FN0)DN2d}
td@I ;d2 太阳能电池
Dc-v`jZ@) KW`^uoY$ _c$l@8KS^ *我们假设太阳能电池是由一层带有防反射涂层的熔融石英保护的。
P'l'[Kz{' EX@wenR 系统构建模块-分层的介质组件
}$
C;ccWL %k3A`ClW 40h 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。
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*P~\' U %dn!$[D@ 系统构建模块-膜层矩阵求解器
r9sq3z|% 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
GO4IAUA 每个均质层的特征值求解器。
lrQNl^K}= 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
r`-=<@[ Wz{,N07Q#{ 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
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^jhc(ZW" 更多信息:
U</Vcz 层矩阵(S矩阵)
BLaF++Fop f(S9>c2 系统构建模块-已采样的介质
D`hl} D`c&Q4$: t9l]ie{"o. 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。
<Fo~|Nh| y$$|_
l@ 系统构建模块-探测
G'#Uzwo d%,@,>>) >uLWfk+y1 总结——组件
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2^w8J w9 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
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VZ I_k/lwBD (4f]<Qt 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
)gVz?-u+D 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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<P# CIGS层厚度变化量:100/150/200nm mswAao<y&x
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。