电池和组件布局

本节介绍电池和组件的 2D 布局选项。

器件配置

布局的最高级设置是器件配置，它在选项标签页中指定。

器件配置有四个选项：

太阳能电池：无论晶圆形状如何，电池之间都没有间距。结构可以有多层（例如，玻璃、EVA、硅）。电学模型求解单个太阳能电池。
单元电池组件：光线追迹求解单个单元电池。可以包括电池之间的间距，但不能包括边框。如果边缘条件（见下文）设置为”100% 反射率”，则求解单元电池组件等同于求解所有电池的光学行为相同的无限大组件。修改组件中的电池数量会影响电学行为，但不会影响光学行为。
组件：仿真完整组件。可以包括电池之间的间距和边框。修改组件中的电池数量会同时影响光学和电学行为。光线追迹确定每个电池中的产生电流，SPICE 电路仿真确定由此产生的电学行为。该电学求解器考虑了非均匀产生电流，因此也考虑了”电学失配”。
系统：仿真由一个或多个组件组成的系统。有关此选项的更多信息，请参阅”关于”部分中的”系统”标签页。

如果你想仿真没有边框的组件，并且对电学失配不感兴趣，请使用”单元电池组件”选项。这样你可以使用更少的光线来确定组件的电学行为。（在标准照射条件下，大多数组件设计的电学失配可以忽略不计。）

如果你想仿真带边框的组件和/或想要考虑电学失配，请使用”组件”选项。请务必使用足够数量的光线进行仿真，以最小化由于光线追迹的随机性质而导致的电学失配。例如，增加光线数量，直到失配损失（在”JV”输出标签页上提供）收敛到所需的分辨率。

太阳能电池可以是方形、矩形、伪方形或圆形。它们的尺寸在下图中定义。

晶圆形状

可以在 x 和 y 方向上引入太阳能电池之间的间距。下图显示了用户输入 $X_{\text{sep}}$ 和 $Y_{\text{sep}}$ 如何定义太阳能电池边缘与单元电池边缘之间的距离。（太阳能电池和单元电池是同心的。）

单个单元电池

仿真结构的垂直边缘被指定为”理想吸收器”或”理想反射器”。（此输入可以在”选项”标签页而不是”布局”标签页上找到。）

当设置为”理想吸收器”时，任何与仿真边缘相交的光线都会被吸收且不会返回。此设置可用于仿真具有单个太阳能电池的组件，其中与组件边缘相交的光会损失。

当设置为”理想反射器”时，任何与仿真边缘相交的光线都会被镜面反射，其强度不会发生任何变化。此设置可用于仿真具有无限多个太阳能电池的组件，其中电池间距如下图所示。

多个单元电池

下图定义了边框和周边的尺寸。这些输入仅在求解组件时相关。

组件周边区域内的层、材料和界面与单元电池的电池分隔区域内的相同。它们在”层”标签页上定义。

边框和周边尺寸

当选中”定义电池组”时，列和行中的电池数量将除以请求的组数。例如，在下图中，组件每行有 4 个电池，每列有 9 个电池，这些电池已分组，使得 X 方向有 2 个电池组，Y 方向有 3 个电池组。

该图还显示电池组之间的距离 $X_{\text{g}}$ 和 $Y_{\text{g}}$ 不会向组件周边添加额外空间。因此，如果 X 方向只有一个组，则无需定义 $X_{\text{g}}$ 。

电池组尺寸

边框由其宽度、高度和翻边（悬挑）尺寸定义，而支架表示组件边缘下方或背后的安装结构。二者共同在组件周围形成一个如图所示的 L 形截面。

边框尺寸：
- Xf / Yf：边框在水平方向的厚度
- Zf：边框的垂直高度（通常为 35 mm）
- Zl：在组件玻璃上方延伸的翻边高度
支架尺寸：
- Xb / Yb：组件下方支架的水平宽度
- Zb：支架的厚度或垂直高度

用于定义组件边框和支架的几何参数（Xf、Yf、Zf、Zl、Xb、Yb、Zb）。 边框和支架定义。

边框和支架可以配置为：