摘要
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mfXD1]<. !8.En8Z<D- 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。
2q)T y9 hP?7zz$*j 建模任务
!G7h9CF|{ LO"_NeuL 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 *"1~bPl 
as>:\hjP## 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
$bk>kbl P q1 H=/[a 探测器 vFTXTbt'h iJ}2"i7M 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
fD'/#sA#' :`D'jF^S 太阳能电池
brb[})} X]qCS0GD' Z;hyi'rPJ *我们假设太阳能电池是由一层带有防反射涂层的熔融石英保护的。
f2NA=%\ kEO1TS 系统构建模块-分层的介质组件
aSUsyOe brntE: D/Rv&>Jh 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
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Si C1 W>/?XC 系统构建模块-膜层矩阵求解器
g[M]i6h2 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
qYx!jA]O 每个均质层的特征值求解器。
h%'
N hV 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
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k 2xDQ:=ec 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。
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3c b[RQf
f3!n$lj 更多信息:
TM0b-W (H 层矩阵(S矩阵)
`4LJ;KC( u*hH} 系统构建模块-已采样的介质
Vc| NL^ GWgd8x*V W,Ty=:qm* 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。
S/VA~,KCe; ZPlPN;J^1 系统构建模块-探测
[UoqIU L;3aZt,#O okz]Qc>G 总结——组件
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y1iX!m~)
VgA48qZ 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
c}%es=@ M|k&TTV :9`qogF> 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
%*jGim~s Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
};rm3;~ eg 3w6&&R9 CIGS层厚度变化量:100/150/200nm ugI#ZFjJWE
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。