摘要
NwOV2E6@OW l="X|t @",#'eC" At<MY`ka 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。
vy5Fw&?" V,VL?J\ 建模任务
qov<@FvE0 Q5dqn"? 300nm~1100nm的平面波均匀光谱 {R63n
+\%]<YO 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
2V%z= T#!% Uzz 探测器 7neJV { Mb<onW 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
z]hRc8g}d X%<qHbKB, 太阳能电池
o~y{9Q 2DsP "q79k ><IWF#kUA *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。
;CS[Ja>e (O(TFE5^ 系统构建模块-分层的介质组件
RFS}!_t+| FsO-xG"@" a%HNz_ro 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。
[ /*;}NUv @+zWLq!1pB 系统构建模块-膜层矩阵求解器
Ebj0 {ZL 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:
x.t&NP^V) 每个均质层的特征值求解器。
Md>C!c 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
-le^ 5M7 V D7^wd9 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。
v4E=)? 'xai5X oI`Mn3N
更多信息:
%=2sz>M+ 层矩阵(S矩阵)
EI?8/c IFr"IOr'l 系统构建模块-已采样的介质
9&zR
i \fC;b"j 3k>#z%// 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。
DC> R (t5y$bc 系统构建模块-探测
q Sv!5&u i83Jy w,f ?P|z,n{ 总结——组件
52#
*{q} '>1M~B G6>sAOf
r8*xp\/
对不同厚度的CIGS层的吸收情况
.WN&]yr, {_.(,Z{ X1}M_h% 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
7z, $ Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
MW+DqT.h *Uy>F[%@ CIGS层厚度变化量:100/150/200nm OPq|4xu
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。