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CIGS太陽能電池中的吸收 |
| 時間:2022-10-11 14:58來源:未知作者: infotek點擊:次列印 |
摘要
太陽能電池是可再生能源領域的一種基礎技術。為了優化效率，大多數常見的設計使用薄膜結構和具有高吸收係數的介質——因為正是這種吸收的光能最終會轉化為電流。基於銅銦硒化鎵(CIGS)的太陽能電池，與基於其他材料的電池相比，它們可以變得更薄而不損失吸收效率，因此已經很普遍地使用了。
建模任務
300nm~1100nm的平面波均勻光譜
系統來源：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
探測器
功率（吸收功率將通過兩個探測器的功率讀數之差計算）
太陽能電池
*我們假設太陽能電池是由一層帶有防反射塗層的熔融石英保護的。
系統構建模組-分層的介質元件
對於塗有塗層的反射鏡，我們使用分層介質元件，因為它為x和y方向不變的膜層堆疊提供了一個快速和嚴格的解決方案。
系統構建模組-膜層矩陣求解器
分層介質元件採用膜層矩陣電磁場求解器。該求解器在空間頻域（k域）中工作。它包括：
1. 每個均質層的特徵值求解器。
2. 一個用於所有介面上的匹配邊界條件的s矩陣。
特徵值求解器計算每層均勻介質在k域內的電場解。s-矩陣演算法通過遞迴匹配邊界條件來計算整個膜層系統的回應。這是一種以其無條件數值穩定性而聞名的方法，因為與傳統的傳遞矩陣不同，它避免了計算步驟中的指數增長函數。
更多資訊：
層矩陣（S矩陣）
系統構建模組-已採樣的介質
VirtualLabFusion提供一個不同材料的綜合目錄，可以用於膜層。也可以從測量資料中導入材料資料。
系統構建模組-探測
總結——組件
對不同厚度的CIGS層的吸收情況
參考文獻：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.
CIGS層厚度變化量：100/150/200nm
吸收材料的厚度是影響電池整體效率的最重要因素之一。
延伸閱讀
-分層介質組件
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