摘要
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#Q2s3"X[ aVr(*s;/ 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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B# 建模任务
T=NLBJ 9T;>gm 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 o0AT&<K 
6b*xhu\ 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
&fRz6Hd z81dm 探测器 i&(1<S>P FVNTE+LW 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
HH6n3c!:mm vo Et\H 太阳能电池
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G?Wr (e_<~+E *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。
3L2NenJB o w(9dB&E 系统构建模块-分层的介质组件
0.m-} bOU"s>? DhxS@/ 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。
xi"ff. _{): w~zi 系统构建模块-膜层矩阵求解器
7Z9'Y?[m 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:
d&G]k!|\ 每个均质层的特征值求解器。
z\FBN=54z 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
_KloX{a Qu<6X@+5 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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el* P M 更多信息:
IjOBY 层矩阵(S矩阵)
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uKr^% NHUJ:j@ 系统构建模块-已采样的介质
&b>&XMIK Yt =)=n @gqZiFM) 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。
>aVtYp B 4cy,'B 系统构建模块-探测
rYV]<[?~7 vr"Pr4z4i {o^tSEN!- 总结——组件
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S;t`C~l\ 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
M^OYQf xC5Pv"> }UcdkKq 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
,gpEXUp\ 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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(_2 CIGS层厚度变化量:100/150/200nm 4V{&[ 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。