摘要
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X5U.8qI3 "|RP_v2 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。
B1m@ L*bUjR,C 建模任务
V1Dwh@iS dA>t 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 #6'oor X 
b_-ESs]g 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
i+T#z $7gzu4f 探测器 pI7\]e )c5M;/s 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
YIb5jK` bs
U$mtW 太阳能电池
yCkfAx8] ,GXwi|Y 5%D:wS1 *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。
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),~w,7(J 系统构建模块-分层的介质组件
%KNnss} }MY7<sMDOy Zoj.F 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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(:2:_FL 系统构建模块-膜层矩阵求解器
8lI#D)} 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:
H,txbJ 每个均质层的特征值求解器。
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一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
,WA7Kp9 t5N@z 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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~\4l*$3(^ 更多信息:
LtbL[z>] 层矩阵(S矩阵)
ZgF-.(GV m9ts&b+TE 系统构建模块-已采样的介质
,kuJWaUC@ tY !fO>Fn~ D|Wekhm VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录,可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。
AuHOdiJ z %{>d#rw 系统构建模块-探测
|\@e nH}api^0A Gnp,~F" 总结——组件
*XS@Ku -(~Tu>KaH
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!I]fNTv< 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
#9}KC 9f ]Rohf WHX \lCr~D5 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
*$/7;CLq Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
|;'V":yDs c.6u)"@$ CIGS层厚度变化量:100/150/200nm G%S=K2v
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。