电池几何形状

电池几何形状输入定义每个太阳能电池的形状和尺寸。 这些在输入 → 电池标签页的几何形状部分中配置。

电池形状和尺寸直接影响光学光线追迹（确定吸收光的有源面积）和电学仿真（电池面积用于将电流密度和电阻缩放为电路值——参见电流密度与电流表示法）。

电池形状

每个电池的形状从形状下拉列表中选择。有四个选项可用：

电池尺寸

显示的尺寸输入取决于所选形状：

形状输入描述方形, 边长 $X_c$, 方形电池的边长矩形, 长度 $X_c$ 和 宽度 $Y_c$, 矩形电池的长度和宽度伪方形, 边长 $X_c$ 和 直径 $D_c$, 边长和圆角直径圆形, 直径 $D_c$, 圆形电池的直径

对于方形电池，电池的 X 和 Y 尺寸都等于 $X_c$。对于伪方形电池，角部是直径为 $D_c$ 的圆弧；电池是边长为 $X_c$ 的方形，但四个角被切割以遵循直径为 $D_c$ 的圆。直径必须大于或等于边长（$D_c\ge X_c$）。

电池面积

电池面积 $A_c$ 根据形状和尺寸自动计算，并以 cm² 为单位显示为只读输出。该值在整个仿真中使用——例如，在电流密度（$J$，单位 A/cm²）和电流（$I$，单位 A）之间转换，以及在比电阻（Ω·cm²）和电路电阻（Ω）之间转换。

公式取决于所选形状：

• 方形：$A_c=X_c^2$

• 矩形：$A_c=X_c\times Y_c$

• 圆形：$A_c={\displaystyle \frac{\pi D_c^2}{4}}$

• 伪方形：如果直径足够大以至于角部没有影响（$D_c\ge X_c\sqrt{2}$），则面积简单地为 $A_c=X_c^2$。否则，圆角会减小面积：

$$A_c=\frac{\theta D_c^2}{2}+f\times X_c$$

其中 $f=\sqrt{D_c^2-X_c^2}$ 是角之间平坦侧的宽度，$\theta ={\displaystyle \frac{\pi }{2}}-2{\cos }^{-1}\text{\hspace{0.17em}⁣}\left({\displaystyle \frac{X_c}{D_c}}\right)$ 是曲面部分的角度范围。