CIGS太阳能电池中的吸收
摘要 +C{ %pF ZhWtY [attachment=122537] c !ybz{L K_Jo^BZ 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。 S|8O$9{x9q #0HF7C3 建模任务 aeESS;JxJj fU+A~oL%I
300nm~1100nm的平面波均匀光谱
4^L+LY [attachment=122538] \@kY2,I V 系统来源:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566 z90=,wd I499Rrw#E 探测器 *n)3y.s "/).:9],} 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算) VK+#!!Ha -L/5Nbup 太阳能电池 RN?z)9! f.gkGwNk
[attachment=122539] :v k+[PzJ *我们假设太阳能电池是由一层带有防反射涂层的熔融石英保护的。 \jdpL1 2w=0&wG4K 系统构建模块-分层的介质组件 ;a+>><x] )>)_>[
[attachment=122540] Ml)Xq-&wc 对于涂有涂层的反射镜,我们使用分层介质组件,因为它为x和y方向不变的膜层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。 #;
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[attachment=122541] |5}{4k~9J 系统构建模块-膜层矩阵求解器 2#nn}HEOC 分层介质组件采用膜层矩阵电磁场求解器。该求解器在空间频域(k域)中工作。它包括: V*U7-{ *a 每个均质层的特征值求解器。 m7 !Fb
一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。 dG|srgk+ DVYY1!j< 特征值求解器计算每层均匀介质在k域内的电场解。s-矩阵算法通过递归匹配边界条件来计算整个膜层系统的响应。这是一种以其无条件数值稳定性而闻名的方法,因为与传统的传递矩阵不同,它避免了计算步骤中的指数增长函数。 n>X vm+EzmO,!
[attachment=122542] V%pdXM5 更多信息: yZ aQ{]" 层矩阵(S矩阵) GYiUne$ S:] w@$ 系统构建模块-已采样的介质 l_LfV ON #(@dN+
[attachment=122543] T7YzO,b/
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。 r+HJ_R,5A
[attachment=122544] ushQWP) 系统构建模块-探测 Mg95us kTG}>I
[attachment=122545] |pr~Ohz 总结——组件 nX>k}&^L ^HHJ.QR
[attachment=122546] 8oY0?|_Bx [attachment=122547] Gq;0j:?CC 对不同厚度的CIGS层的吸收情况 <;x+?j SSi}1
[attachment=122548] +v&+8S`+ 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured rQK2&37-,@ Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566. *Yov>lO J?5O2n
[attachment=122549] CIGS层厚度变化量:100/150/200nm 1K,bmb xRt 吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。
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