CIGS太阳能电池中的吸收
摘要 IV) j1
sdmT
[attachment=122537] ENY+^7
-d:Jta!}{
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。 "U"Z 3 *
uWE^hz"
建模任务 _v]MsT-q
x ]ot 2
300nm~1100nm的平面波均匀光谱 ;i:d+!3XwC
[attachment=122538] ;t`&n['N>
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 uf T`"i
%H"47ZFxAs
探测器 Jxm.cC5z.
@U} 1EC{A
功率（吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算） Pk)1WK7E
K@hw.Xq"
太阳能电池 S|+o-[e8O
jEJT-*I1+
[attachment=122539] 5l*&>C[(i
*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。 nzeX[*
jRV/A!4
系统构建模块-分层的介质组件 SasJic2M
}RqK84K
[attachment=122540] $ iz|\m
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。 (dSL7nel;L
[attachment=122541] Yg1 X
系统构建模块-膜层矩阵求解器 Hj,A5#|=J
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： 5`: Y ye
每个均质层的特征值求解器。 Pgea NK5Y
一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。 Q ]>.b%s[
N] sAji*
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。 I~XSn>-H
h.t-`k 7
[attachment=122542] 3m)y|$R
更多信息： | Xy6PN8
层矩阵（S矩阵） M =r)I~
n.0fVV-A
系统构建模块-已采样的介质 J/*`7Pd
sLQ ^F
[attachment=122543] 4r}8l pF_(
VirtualLabFusion提供一个不同材料的综合目录，可以用于膜层。也可以从测量数据中导入材料数据。 &.?'i 1!
[attachment=122544] d>C$+v>
系统构建模块-探测 %bf Q$a:
~Jz6O U*z
[attachment=122545] 8-77d^cprR
总结——组件 y SDH "|0
oILZgNe'
[attachment=122546] 3:i@II
[attachment=122547] )+ 2hl
对不同厚度的CIGS层的吸收情况 LSr]S79N1
Jz e:[MYS
[attachment=122548] R*2E/8Ia
参考文献：J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured [u*5z.^
Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566. L/G6Fjg^
/ s}} &u/
[attachment=122549] CIGS层厚度变化量：100/150/200nm 65Yv4pNL
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。
|