摘要
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FY+@fy 5rA>2<\pQ 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。
4dSAGLpp #fyY37- 建模任务
3] U/^f3 dftX$TS 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 n2F*a 
Fk`6
q 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
TQ {8 ee{ ]<fZW"W<q 探测器 f,-'eW/j yW"}%)
d 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
^#7&R" `E>o:tff 太阳能电池
B,4GxoX` (i@(ZG]/ L{c\7 *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。
B=%YD"FAv >4T7DMy 系统构建模块-分层的介质组件
$T2zs$ h{E9rc1, %NL7XU[~ 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。
x1#6~283 #Pq6q.UB 系统构建模块-膜层矩阵求解器
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ZI'q 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:
DEzL] 1;P 每个均质层的特征值求解器。
.Ag)/Xm(? 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
F@X8a/;F- {JcMJZ3 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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.ityudT< 更多信息:
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d 层矩阵(S矩阵)
-n$hm+S @ v}M\$N? 系统构建模块-已采样的介质
Vao3D8 8GT{vW9 'KNUPi| 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。
s3 gT6 MXY!N/
系统构建模块-探测
}e,*'mCC* M5LqZyY }Ot2; T 总结——组件
\,b_8^ a^9}ceu?
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m 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
Cx`?}A\% Gh{vExH@5( ZCkwK 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
/57)y_ \ 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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d'} Yg")/*!H CIGS层厚度变化量:100/150/200nm ^G(+sb[t
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。