激光光伏转换器金属栅格结构的数值仿真优化

摘要

光纤激光供电技术是实现高压电气设备监测传感器节点能量供应的重要手段.激光光伏转换器前端接触金属栅格结构的优化设计对光纤激光供电技术的改进和应用至关重要.提出了用于小尺寸激光光伏转换器金属栅格结构优化设计的数值仿真方法.该仿真模型是基于开源Solcore Python库构建的,可以按3个步骤创建光伏转换器的混合准三维模型.基于砷化镓(GaAs)材料单结光伏转换器的不同层结构,仿真研究了不同照明模式下基础层厚度和金属栅格结构对光电转换效率的影响.结果表明:使用该模型可以对金属栅格结构进行优化设计,获得仿真模块在不同层结构配置和照明模式下的最优光电转换效率.该仿真模型和优化结果可用于指导激光光伏转换器的研制.