آموزش سلول خورشیدی آلی (OPV) - بخش F: تماس‌ها

تماس‌ها

هر دستگاهی به تماس نیاز دارد — از طریق آن‌ها ولتاژ اعمال می‌شود و جریان جمع‌آوری می‌شود. در OghmaNano، تماس‌ها در Contact editor پیکربندی می‌شوند که از پنجره اصلی با کلیک روی دکمه Contacts باز می‌شود (نگاه کنید به ??). این کار پنجره ویرایشگری را که در ?? نشان داده شده است باز می‌کند، جایی که هم هندسه (کدام سمت دستگاه) و هم خواص الکتریکی (بایاس‌دهی، حامل اکثریت، مدل) را تنظیم می‌کنید.

ستون‌های Contact editor

• Name — یک برچسب توصیفی برای تماس (بدون اثر فیزیکی بر شبیه‌سازی).
• Top/Bottom — جای‌گذاری فیزیکی تماس روی پشته دستگاه. برای هندسه‌های 2D، جای‌گذاری چپ/راست نیز پشتیبانی می‌شود (بعداً معرفی می‌شود).
• Applied voltage — انتخاب کنید این تماس در طول یک شبیه‌سازی چگونه تحریک شود:
  • Ground: تماس را روی 0 V (مرجع) قفل می‌کند.
  • Constant bias: تماس را روی یک ولتاژ ثابت مشخص نگه می‌دارد.
  • Change: این تماس را به‌عنوان تماسی که باید پیمایش/آشفته شود مشخص می‌کند (برای پیمایش‌های JV یا برای ترمینال تحریک‌شده در طیف‌سنجی امپدانس / مطالعات حوزه زمان از این حالت استفاده کنید).
  هنگام انجام یک پیمایش JV، دقیقاً یک تماس باید روی Change تنظیم شود؛ تماس دیگر معمولاً از طریق Ground یا Constant bias = 0 V روی 0 V نگه داشته می‌شود.
• Charge density / Fermi offset — چگالی بار اکثریت در تماس را تنظیم می‌کند، که offset موضعی تراز فرمی و در عمل میزان «خوب بودن» (انتخابی/اهمی بودن) تماس را تعیین می‌کند. به‌عنوان یک قاعده سرانگشتی، چگالی بار اکثریت بالاتر معمولاً به یک تماس با مقاومت کمتر و انتخاب‌پذیرتر منجر می‌شود.
• Majority carrier — انتخاب کنید که تماس عمدتاً الکترون‌ها یا حفره‌ها را هدایت کند. برای یک دستگاه P3HT:PCBM غیرمعکوس، آند (برای مثال، ITO/PEDOT:PSS، بالا در این مثال) انتخاب‌گر حفره است، در حالی که کاتد (برای مثال، Ca/Al، پایین) انتخاب‌گر الکترون است.
• Physical model — شرط مرزی انتقال در تماس:
  • Ohmic (نقطه شروع توصیه‌شده): تزریق/جمع‌آوری کارآمد برای حامل اکثریت انتخاب‌شده را فرض می‌کند.
  • Schottky: انتقال محدودشده توسط سد را شامل می‌شود؛ برای مطالعه تماس‌های blocking و اتلاف‌های V_OC مفید است.

نکته: هنگام اجرای یک پیمایش JV، یک تماس را روی Change تنظیم کنید و تماس دیگر را روی 0 V نگه دارید. برای مطالعه V_OC محدودشده توسط تماس، کاهش چگالی بار اکثریت یا تغییر به مدل Schottky را امتحان کنید تا ببینید چگونه انتخاب‌پذیری غیرایده‌آل ولتاژ مدار باز را کاهش می‌دهد.