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Multiphysics simulation platform for optoelectronic devices and photonic systems DOWNLOADQuick Start guide
Éditeur JV (éditeur pour la simulation en régime permanent)
1. Données d’entrée
Si vous cliquez sur l’icône de l’éditeur JV dans le ruban des éditeurs de simulation (??), la fenêtre de l’éditeur JV s’ouvrira (??). L’éditeur JV est utilisé pour configurer les simulations de courant-tension en régime permanent. Il applique une rampe de tension allant d’une tension de départ définie à une tension d’arrêt, quel que soit le type de dispositif (cellule solaire, transistor OFET ou autre structure).
Ouvrez l’éditeur JV à partir du ruban des éditeurs de simulation.
Vous pouvez définir la tension de départ, la tension d’arrêt et l’amplitude de l’incrément. Le multiplicateur d’incrément de tension JV ajuste l’amplitude de l’incrément après chaque étape. La valeur par défaut est de 1,0 (pas d’augmentation). Définir ce multiplicateur légèrement au-dessus de 1,0 peut réduire le nombre d’étapes et accélérer la simulation, mais des valeurs beaucoup plus élevées que 1,05 peuvent entraîner des problèmes de convergence.
Fenêtre de l’éditeur JV permettant de configurer les simulations de courant-tension en régime permanent.
Paramètre
Description
Start voltage
Décalage initial de la rampe de tension (V).
Stop voltage
Décalage final de la rampe de tension (V).
Voltage step
Incrément entre les points de polarisation successifs (V).
JV voltage step multiplier
Ajuste l’amplitude du pas après chaque point. Les valeurs supérieures à 1 augmentent l’amplitude du pas au fur et à mesure de l’avancement du balayage (ce qui est utile pour les grandes plages de valeurs) ; des valeurs très élevées peuvent affecter la convergence.
Use external voltage as stop
Permet de choisir le critère d’arrêt. Lorsqu’il est activé, il utilise la tension du dispositif externe (après la résistance en série/en parallèle). Lorsqu’il est désactivé, il utilise la tension de la diode interne.
Maximum current density
Met fin à la mesure lorsque la densité de courant atteint cette valeur seuil (A·m−2).
Single point
Calcule un seul point de fonctionnement au lieu d’effectuer une analyse complète de la courbe J-V.
JV curve photon generation efficiency
Facteur multiplicatif appliqué au taux de génération optique ; il peut tenir compte de la recombinaison de paires.
Charge carrier generation model
Sélectionne le solveur optique (par exemple, méthode de la matrice de transfert, tracé de rayons).
Smooth the EQE spectra
Applique un lissage à la courbe EQE avant son utilisation (utilisé dans certaines simulations 2D de transistors à effet de champ organiques).
Output verbosity to disk
Permet de contrôler l’écriture des instantanés (bandes, porteuses, taux de génération). On peut choisir de ne rien écrire, d’enregistrer uniquement les résultats clés, d’enregistrer tout ou d’enregistrer tout à chaque n-ième étape.
Dump trap distribution
Écrit le profil de la densité d’états de la zone de piégeage sur le disque.
Save parameter sweeps
Enregistre les valeurs résumées des indicateurs (moyenne de recombinaison, densité des porteurs, nombre de porteurs piégés) dans le répertoire sweep.
2. Résultats
Fichiers de simulation
Files produced by the JV simulation
Nom du fichier
Description
Remarques
charge.dat
Densité de charge en fonction de la tension.
jv.dat
Courbe courant-tension
k.csv
Constante de recombinaison k
sim_info.dat
Résumé de la simulation (calculé) \(V_{oc}\), \(J_{sc}\)etc. ; voir
§4.1.4
Répertoires de simulation
Directories written by the JV simulation
Répertoire
Description
Remarques
snapshots/
Données dépendant de la position pour chaque étape de la simulation, concernant les principaux paramètres du dispositif (par exemple, bande de conduction, bande de valence, potentiel, densités de porteurs, taux de génération et de recombinaison).
sweep/
Indicateurs intégrés spatialement (moyennés sur l’ensemble du dispositif) en fonction de l’étape de simulation (par exemple, taux de recombinaison total/moyen, densité moyenne des porteurs, densité des porteurs piégés).
Ces résultats peuvent être activés en ajustant le niveau de détail des sorties vers le disque (et, pour les indicateurs agrégés, en activant la fonction d’enregistrement des paramètres lors des analyses) dans l’éditeur de simulation.
sim_info.dat
Il s’agit d’un fichier JSON contenant toutes les principales mesures de performance de la simulation, telles que \(J_{sc}\), \(V_{oc}\). Un exemple de fichier sim_info.dat est fourni ci-dessous :
Symbole
Jeton JSON
Signification
Unités
Équipement.
Référence
\(FF\)
ff
Facteur de remplissage
au
\(PCE\)
pce
Rendement de la conversion d’énergie
%
\(P_{max}\)
Pmax
Puissance au point de puissance maximale.
W
\(V_{oc}\)
V_oc
Tension en circuit ouvert
V
\(voc_{R}\)
voc_R
Taux de recombinaison au niveau de \(P_{max}\).
\(jv_{voc}\)
jv_voc
Les données de JV indiquent \(V_{oc}\).
\(jv_{pmax}\)
jv_pmax
Les données de JV indiquent \(P_{max}\).
\(voc_{nt}\)
voc_nt
Densité électronique piégée au niveau de \(V_{oc}\).
m\(^{-3}\)
\(voc_{pt}\)
voc_pt
Densité des défauts de type « trou » au niveau de \(V_{oc}\).
m\(^{-3}\)
\(voc_{nf}\)
voc_nf
Densité des électrons libres au niveau de \(V_{oc}\).
m\(^{-3}\)
\(voc_{pf}\)
voc_pf
Densité des trous, sans contrainte, au point \(V_{oc}\).
m\(^{-3}\)
\(J_{sc}\)
J_sc
Densité de courant de court-circuit
A m\(^{-2}\)
\(jv_{jsc}\)
jv_jsc
Densité de charge moyenne au niveau de \(J_{sc}\).
m\(^{-3}\)
\(jv_{vbi}\)
jv_vbi
Tension intégrée.
V
\(jv_{gen}\)
jv_gen
Taux de reproduction moyen
\(voc_{np}\)
voc_np
Densité de porteurs au point \(V_{oc}\)
\(j_{pmax}\)
j_pmax
Valeur actuelle à \(P_{max}\)
A m\(^{-2}\)
\(v_{pmax}\)
v_max
Tension au niveau de \(P_{max}\)
V
Symbole
Jeton JSON
Signification
Unités
Équipement.
Référence
\(\mu_{jsc}\)
mu_jsc
Mobilité moyenne au niveau de \(J_{sc}\).
m\(^2\) V\(^{-1}\) s\(^{-1}\)
\(\mu^{geom}_{jsc}\)
mu_geom_jsc
Moyenne géométrique de la mobilité à \(J_{sc}\).
m\(^2\) V\(^{-1}\) s\(^{-1}\)
\(\mu^{geom\_micro}_{jsc}\)
mu_geom_micro_jsc
Mobilité moyenne géométrique au niveau micro à \(J_{sc}\).