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OghmaNano Simulation von organischen/Perowskit-Solarzellen, OFETs und OLEDs DOWNLOAD Quick Start guide

Ausgabedateien in OghmaNano verstehen

Wenn Sie in OghmaNano eine Simulation durchführen, generiert die Software eine große Anzahl von Ausgabedateien, die den elektrischen, optischen, thermischen und strukturellen Zustand des simulierten Bauelements beschreiben. Diese Dateien enthalten unter anderem Kennlinien (JV-Kurven), Trägerdichten, Rekombinationsraten, elektrische Felder, optische Spektren, transiente Daten und Momentaufnahmen des internen Zustands des Bauelements.

Anstatt diese Dateien als allgemeine Dateisystemobjekte darzustellen, bietet OghmaNano eine sorgfältig gestaltete grafische Benutzeroberfläche, die die Navigation durch Simulationsdaten vereinfachen soll. Die Software versucht, den Inhalt jeder Datei zu verstehen und ihn automatisch mit dem entsprechenden Anzeigeprogramm darzustellen. Zum Beispiel werden Kennlinien von Solarzellen als grafische Symbole, Geräteaufbauten als 3D-Modelle und optische Momentaufnahmen als Bildstapel angezeigt.

Das Verzeichnis, in dem die Simulationsergebnisse gespeichert werden, wird in ?? angezeigt. Wenn die Datei jv.csv per Doppelklick geöffnet wird, zeigt OghmaNano automatisch die aktuelle Stromdichte-Spannungskurve an, die dem jeweiligen Datensatz zugeordnet ist.

Simulation output directory showing generated files including jv.csv.
Das Verzeichnis, in dem die Ausgabedateien der Simulation gespeichert werden, einschließlich jv.csv.
JV curve automatically displayed from jv.csv.
Die Kennlinie der Solarzelle wird automatisch angezeigt, sobald jv.csv geöffnet wird.

Intern werden diese Dateien entweder als herkömmliche, für Menschen lesbare CSV-Dateien oder in einem kompakten Binärformat gespeichert. Das bedeutet, dass die Daten direkt mit externen Tools wie Python, MATLAB, GNU Octave, Excel oder spezieller Analyse-Software verarbeitet werden können.

CSV- und Binärdateiformate

OghmaNano unterstützt zwei verschiedene Methoden zur Speicherung der Simulationsergebnisdaten:

Das CSV-Format lässt sich leicht manuell überprüfen und kann direkt in gängigen Softwareprogrammen geöffnet werden. Binärdateien sind deutlich kompakter und lassen sich schneller lesen und schreiben, was sie für umfangreiche Simulationen besser geeignet macht.

Beispiele für beide Formate sind in ?? und ?? dargestellt.

Example OghmaNano CSV output file.
Beispiel für eine von OghmaNano generierte CSV-Ausgabedatei, die Metadaten und für Menschen lesbare numerische Daten enthält.
Binary OghmaNano output file.
Derselbe Datensatz, gespeichert in einem komprimierten Binärformat.

Jedes OghmaNano-Datenset beginnt mit einem Abschnitt, der Metadaten enthält, und zwar mit folgendem Text:

#oghma_csv

Dies kennzeichnet die Datei als ein mit OghmaNano kompatibles Datenset. Unmittelbar nach diesem Kennzeichen folgt ein JSON-Metadaten-Header, der den Inhalt der Datei beschreibt.

Der JSON-Header gibt OghmaNano an, wie die Daten interpretiert und grafisch dargestellt werden sollen. Da der Header eine standardmäßige JSON-Syntax verwendet, kann er auch direkt mit Hilfe externer Softwarebibliotheken verarbeitet werden.

Typical fields found in an OghmaNano JSON output header.
Feld Beschreibung
title Titel des Datensatzes oder der Grafik.
type Datensatztyp (z. B. xy, xyz, Bild oder Vektorfeld).
x_mul, y_mul, z_mul Skalierungsfaktoren, die auf die Achsen angewendet werden.
x_label, y_label, z_label Achsenbeschriftungen, die beim Erstellen des Diagramms für den Datensatz verwendet werden.
x_units, y_units, z_units Physikalische Einheiten, die den einzelnen Achsen zugeordnet sind.
data_label Beschreibung der gespeicherten Datenwerte.
data_units Einheiten, die den gespeicherten Daten zugeordnet sind.
time Simulationsdauer oder angewendter Arbeitspunkt.
rgb Bevorzugte Farbe für die Darstellung der Daten.
cols Reihenfolge der Spalten innerhalb der Datei.

Im CSV-Modus werden die numerischen Werte als einfacher, für Menschen lesbarer Text gespeichert. Dadurch lassen sich die Dateien leicht manuell überprüfen, aber die Dateigröße und die Festplatten-E/A-Last erhöhen sich.

Im Binärmodus werden die numerischen Werte direkt als binäre Gleitkommazahlen gespeichert. Dies reduziert die Dateigröße erheblich und verbessert die Leistung, insbesondere bei großen 2D- und 3D-Simulationen, transienten Berechnungen, optischen Momentaufnahmen und FDTD-Simulationen.

Wechsel zwischen einem für Menschen lesbaren und einem binären Format

Das von OghmaNano verwendete Ausgabeformat kann über die in ?? angezeigte Registerkarte „Automatisierung“ konfiguriert werden.

Automation ribbon in OghmaNano.
Die Automatisierungsleiste enthält die Schaltfläche zur Konfiguration der Ausgabedateien.
Output file configuration window.
Das Konfigurationsfenster für die Ausgabe steuert, wie Datensätze auf der Festplatte gespeichert werden.

Die Option:

Write binary data where possible

legt fest, ob OghmaNano versucht, Datensätze mithilfe einer komprimierten binären Kodierung zu speichern.

Wenn Sie Datensätze nur innerhalb von OghmaNano selbst anzeigen, gibt es in der Regel keinen sichtbaren Unterschied, da die Software beide Formate intern transparent verarbeitet.

Wenn Sie die Daten jedoch mit externer Software verarbeiten möchten, ist es wichtig, das geeignete Speicherformat auszuwählen.

Dateien extern verarbeiten.

Eine der Stärken des Ausgabesystems von OghmaNano ist, dass die generierten Datensätze direkt mit externer Software verarbeitet werden können.

Typische Arbeitsabläufe umfassen:

Da der Metadaten-Header Einheiten, Skalierungsfaktoren, Beschriftungen und Informationen zur grafischen Darstellung enthält, können externe Skripte automatisch bestimmen, wie Datensätze zu interpretieren sind.

💡 Tipp: Bei umfangreichen Simulationen oder Parameterstudien kann die Aktivierung der binären Ausgabe den Festplattenverbrauch erheblich reduzieren und die Simulationsleistung verbessern, indem der Aufwand für die Festplatten-Ein- und -Ausgabe verringert wird.