CIGS太阳能电池中的吸收
摘要 %{ AO+u2i
y#Fv+`YDl
[attachment=128000] A+SE91m
}.3nthgz
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。 -fwoTGlX
{ /K. 3
建模任务 Qy^1*j<@&
UDL!43 K
300nm~1100nm的平面波均匀光谱 Hyb3 ;yQ
[attachment=128001] k9: {9wW
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 MBt9SXM
(i34sqV$m
探测器 ])|d"[ur=
S{P JUAu
功率（吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算） TH; R
me f<=5t
太阳能电池 C\/xl#e<@
-yE/f2PgQ
[attachment=128002] $ACvV "b
*我们假设太阳能电池是由一层带有防反射涂层的熔融石英保护的。 < ,U e
0
Ge- CY
系统构建模块-分层的介质组件 W3IpHV
"^w]_^GD$d
[attachment=128003] lG4H:[5V
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。 ^T ?RK "p
[attachment=128004] ?]Pmxp
H}
系统构建模块-膜层矩阵求解器 <KE 1f7c
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： NLUT#!Gr
每个均质层的特征值求解器。 F ME3sa$
一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。 : >6F+XZ
uJFdbBDSh
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。 =U #dJ^4P
OUeyklw
[attachment=128005] (eCJ;%%k
更多信息： 2"Ec d
层矩阵（S矩阵） q*F{/N **
q#vQv 5
系统构建模块-已采样的介质 IhA5Wt0j
rs,2rSs g!
[attachment=128006] Y' %^NP}o
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。 o_@4Sl8
[attachment=128007] &j4 xgh 9
系统构建模块-探测 N['qgO/
IPgt|if^
[attachment=128008] 5j d,{ <
总结——组件 >#hO).`C
NWM 8[ dI
[attachment=128009] k.uMp<)D
[attachment=128010] .2%zC & ;
对不同厚度的CIGS层的吸收情况 r30 < (nF
0Uo\wyd
[attachment=128011] n` xR5!de
参考文献：J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured '+osf'&
Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566. EQf[,
ppZDGpp
[attachment=128012] CIGS层厚度变化量：100/150/200nm G '6@+$ppS
吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。
|