CIGS太阳能电池中的吸收
摘要 &io+* u9c^YC BM
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9Vf[i| U_Mag(^- 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。 ;<0~^,Xm XS&;8 PO 建模任务 ,|zwY~lt5 UF89gG4
300nm~1100nm的平面波均匀光谱 &FZ~n?;hQ  w_QWTD0 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 !VudZ]Sg O\]{6+$fm! 探测器 wJgGw5 0d~?|Nv - 功率(吸收功率将通过两个探测器的功率读数之差计算) E2.!|u2 H#nJWe_9A 太阳能电池 md\Vw?PkU ?f:0GE7 C4dCaiX *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。 o:as}7/^ DI-CC[ 系统构建模块-分层的介质组件 HG5E,^1n g*4^HbVxt w; f LnEz_ 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。 28}L.>5k *Kq;xM6Ck 系统构建模块-膜层矩阵求解器 L1@<7?@X 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_gc 每个均质层的特征值求解器。 @qA11C.hq 一个用于所有界面上的匹配边界条件的s矩阵。 Rp_ }_hL0 ,K&L/* 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。 ?4W6TSW-' CzDg?w b
(J(SwL| 更多信息: vr
kj4Jf 层矩阵(S矩阵) {p(6bsn_#] !\Xrl) $j{ 系统构建模块-已采样的介质 Ogh, A*]sN8 6mIRa(6V 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。 J/Ch
/Sa ue!4By8T 系统构建模块-探测 sbhUW>%. S[&yO-=p6 2,h]Y=.s 总结——组件 o7v9xm+ !(j<Y0xo:
4/2@^\?i) N=!k2+ 对不同厚度的CIGS层的吸收情况 u*7>0o|H: O;(n[k R!x
/,6,_ 参考文献:J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured og*ti!Z Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566. `Q>qmf_Fi m='_O+ $
CIGS层厚度变化量:100/150/200nm %=vU
Z4 吸收材料的厚度是影响电池整体效率的最重要因素之一。 +KP&D.wIo
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