CST仿真实例：太阳能薄膜频谱吸收率

太阳能薄膜的功率吸收可用光频电磁波在介质材料中的损耗来计算。本案例计算非晶硅的功率吸收，然后考虑真实太阳频谱，计算有效吸收频谱。 

用太阳能单元模板，时域求解器： 

材料库提取四个材料，非晶硅（a-Si）, 氧化锌（ZnO）,银（Silver）和氧化铟锡（Indium Tin Oxide。需要安装好CST材料拓展包。　

添加一个玻璃材料：

下面建模，先画银底，对齐WCS，然后画个二维金属，选中表面：

用Extrude拉成梯形：

将三个部分相加成一个：

然后复制上移，材料为氧化锌，先不做布尔运算。

将氧化锌复制上移，材料为非晶硅，不做布尔运算。

将非晶硅复制上移，材料为氧化铟锡，trim三次就只保留最上层的氧化铟锡。 

最后检查之前的重叠，判断高亮点部分和另外一个的关系，选择insert或trim，最后形成四层的结构。 

截面是这样的：

将WCS贴到上方，画玻璃方块作为表层：

边界是电和磁，中间可添加电和磁对称： 

添加端口： 

添加E场监视器： 

加密网格：

求解器开始:

仿真结束后，power loss可见非晶硅为主要的吸收电磁波功率的材料，端口激励为0.5 W均值，所以总体的吸收率还是比较高的：

下面我们导入太阳频谱数据：

数据本身是归一化的，横坐标是波长（纳米）：

将该数据与我们的功率吸收曲线相乘，即可得到有效的太阳能吸收率了：

小结：

1.    太阳能薄膜作为光学元件仿真的一类，CST有模板可用。

2.    E场监视器计算介质损耗就够。

3.    太阳频谱数据网上有。