摘要
x|$|~6f=n 4 '5|YGQj 2(U;{;\n* 5x"eM= 太阳能电池是可再生能源领域的一种基础技术。为了
优化效率,大多数常见的设计使用
薄膜结构和具有高吸收系数的介质——因为正是这种吸收的光能最终会转化为电流。基于铜铟硒化镓(CIGS)的
太阳能电池,与基于其他
材料的电池相比,它们可以变得更薄而不损失吸收效率,因此已经很普遍地使用了。
L+8{%\UPd rXR!jZ.hi 建模任务
G8&/Ic _<KUa\ 300nm~1100nm的平面波均匀
光谱 Y @Ur} Wv||9[Rd 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
Bo$dIn2_ >f'aW 探测器 F*T$n"^ 2ZEDyQM 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算)
;I?x;lH 6Ey@)p..E 太阳能电池
]$=#:uf &["e1ki U;j\FE^+> *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。
"W~vSbn7 '&nQ~=3 系统构建模块-分层的介质组件
9Dbbk/j| [+_>g4M~% u 7:Iv 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。
A $i^/hJs J;=T"C& 系统构建模块-膜层矩阵求解器
[r!f&R 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括:
7MGvw-Tpb7 每个均质层的特征值求解器。
B$n 1k45 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。
l6L?jiTl_ [2Zl
'+ 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。
|#sOa &36SX<vZ 050,S`%<g8 更多信息:
s_a jA 层矩阵(S矩阵)
k(M:#oA! Rw|'LaW 系统构建模块-已采样的介质
8NiR3*1 tbWfm5$ PfZS"yk 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。
AL.psw-Il ZPyzx\6\ 系统构建模块-探测
L7d1)mV L SP p *ziR &Fr! 总结——组件
&w#! 6pSi-FH DU0/if9. tAF?.\x"g 对不同厚度的CIGS层的吸收情况
3+15
yEeA NC#F:M;b ==& y9e 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured
t*=[RS* Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
T*f/M Vv45w#w; CIGS层厚度变化量:100/150/200nm )63
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吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。