摘要
0<[g7BbR )z\ 73|w j&-<e7O= c BcZ@e; 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。
0/5{v6_rG b3.}m[] 建模任务
xLShMv} `E2RW{$A 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 .Lm0$o*` IY,n7x0d 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
ET0^_yk jn]:*i;i 探测器 QTIC5cl, {
Ba_.]x 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
+.J/7gD O77^.B 太阳能电池
1|WrJ-Uf g1{2E<b5 e_+SBN1`P& *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。
$DeVXW R ~? 9+ 系统构建模块-分层的介质组件
%CV.xDE8 9GgXX9K Z,I0<ecaD 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。
LEd@""h P$v9 系统构建模块-膜层矩阵求解器
*J3Z.fq%:i 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:
EkpM'j= 每个均质层的特征值求解器。
c[+uwO~ 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
9j>LU<Z #BW:*$>} 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。
Hrg -5_ 9Pql\]9"o 63SmQsv 更多信息:
H;N6X y*~ 层矩阵(S矩阵)
SnVb D< 4Z0Y8y8) 系统构建模块-已采样的介质
u=
Vt3%q O ]!/fZ;( aL|a2+P[`q 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。
iE#I^`^V .cK<jF@' 系统构建模块-探测
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Bs eI ~COd(,ul ]--"
K{ 总结——组件
MDauHtF, y q6:7< WesEZ\V \ZtF,`Z 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
'3]M1EP 9'0v]ar lZJbQ=K{ 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
8Z>=sUMQ Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
;<H\{w@D ;4<!vVf e CIGS层厚度变化量:100/150/200nm YSru5Q
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。