跳转到内容

组件光学

用于组件的光学模型有两种类型。第一种是”简单”模型,其中组件活动区域被视为具有查找表的均匀电池块,用于定义表面光学。第二种是”复杂”模型,其中可以详细定义3D光学特性。

有关差异的更多详细信息,请参阅此视频:组件类型概述

有关组件光学的以下假设适用于两种模型:

  • 任何材料都没有空间变化。

  • 组件内的所有太阳能电池都是相同的。

  • 连接带(在组件的顶部和底部)的触点不影响组件的光学行为。

  • 光学特性独立于温度。

  • 光线追踪期间组件上没有污染(它稍后在JL求解期间应用)。

简单组件对活动区域使用简化的光学模型1,可选地与组件框架的定义相结合。活动区域的模型忽略了组件内的许多2D空间变化(例如,边缘和半切面板中心区域的白色空间)。

活动区域的表面通过查找表建模,该表定义了入射光的以下部分作为光束和组件之间角度的函数:

  1. 反射(R),
  2. 寄生吸收损失(Alost)和,
  3. 有用吸收以贡献光生成电流(Again)。

有四个选项可以定义简单组件中活动区域的表面光学:

  1. 从材料计算RAT(θ):具有薄膜涂层的光学材料代表与空气的第一个界面。使用500 nm光创建查找表,以求解反射和吸收作为θ值列表(0, 10, 20, 30, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 88, 89)的函数。薄膜涂层中的吸收被视为损失并贡献给Alost。任何其他未反射的光都被视为有用的并贡献给Again。可以为反射光定义额外的散射分布(有关散射模型的描述,请参见第5.5节)

  2. 从表中插值RAT(θ):用户在表中直接输入R、Alost和Again的值与入射角。

  3. 从表中插值RAT(λ):R、Alost和Again的值被视为具有波长依赖性,但没有角度依赖性。用户输入此波长依赖性的单个定义。这可以包括固定值(即,独立于波长和入射角)。

  4. 从表中插值IAM(θ):选项2的简化版本,其中没有光被反射,用户定义一个表,该表定义Again与入射角。这是视角因子分析中使用的模型,是通常在pan文件中定义的值集。

R、Alost、Again的查找表在一组离散入射角处归一化和定义。在光线追踪期间使用线性插值来确定用于任何给定光线角度的确切值。

简单组件应用波长相关标量(短路电流缩放因子)来使用定义的QE曲线将光线追踪的光谱吸收模式转换为组件电流。

请参阅详细方法:简单光学模型中的组件电流缩放

在复杂组件的情况下,定义了组件的完整结构,并在所有层和界面中求解光学,如基本光学中所述。

组件的定义包括框架、支架、封装材料(玻璃、玻璃ARC、EVA、背板)、金属带、边缘间距、电池间距和太阳能电池。太阳能电池定义包含金属电极(形状、材料、布局)、表面纹理(例如,直立随机金字塔纹理)、薄表面涂层(SiNx、SiO2、a-Si、SiOxNy、AlOx等)和吸收层厚度。

组件框架可以添加到简单复杂组件中。框架应用在活动区域的外部。

框架由其宽度高度唇部(悬垂)尺寸定义,而支架代表组件边缘下方或后方的安装结构。 它们共同在组件周围形成L形横截面,如图所示。

  • 框架尺寸:

    • Xf / Yf:框架边缘的水平厚度
    • Zf:框架的垂直高度(通常为35 mm)
    • Zl:延伸到组件玻璃上的唇部高度
  • 支架尺寸:

    • Xb / Yb:组件下方支架的水平宽度
    • Zb:支架厚度或垂直高度

显示用于定义组件框架和支架的几何参数(Xf、Yf、Zf、Zl、Xb、Yb、Zb)的示意图。 框架和支架定义。

框架和支架可以配置为:

  • **对称:**四边相同
  • **半对称:**两个相对边相同(例如长边)
  • **非对称:**每个边缘的尺寸完全独立
  1. 组件的活动区域是包括电池、玻璃、EVA、背板的区域,其中光的吸收可能导致电流的产生。