Σπίτι Παραδείγματα Στιγμιότυπα οθόνης Εγχειρίδιο χρήστη Λογότυπο της Bluesky YouTube ☰
OghmaNano Πλατφόρμα προσομοίωσης πολλαπλών φυσικών πεδίων για οπτοηλεκτρονικές συσκευές και φωτονικά συστήματα. Λήψη Οδηγός γρήγορης εκκίνησης

Προσομοίωση CELIV σε ηλιακά κύτταρα περοβσκίτη: Μέρος Β

Βήμα 1: Ρύθμιση της ταχύτητας αύξησης

OghmaNano Editors ribbon with the Time domain editor highlighted.
Η κορδέλα «Επεξεργαστές» εμφανίζει τον επεξεργαστή χρονικής περιοχής. Κάντε κλικ σε αυτό για να ανοίξετε τον επεξεργαστή χρονικής περιοχής.
Time domain experiment window showing a perovskite hysteresis JV curve configuration.
Η προεπιλεγμένη ρύθμιση για την ανάλυση υστέρησης Perovskite JV εμφανίζεται όταν ανοίγει ο επεξεργαστής χρονικής περιοχής. Για να δείτε την ανάλυση CELIV, κάντε κλικ στο κουμπί εναλλαγής CELIV στην αριστερή λίστα.
Time domain experiment window showing the CELIV experiment with a voltage ramp from 0 V to –5 V between 10 and 17 μs.
Η διάταξη του πειράματος CELIV. Εδώ, εφαρμόζεται μια ράμπα τάσης μεταξύ περίπου 10 μs και 17 μs, αυξάνοντας την τάση από 0 V έως περίπου -5 V.

Το πείραμα CELIV βασίζεται στον Επεξεργαστή Χρονικού Πεδίου. Οι προσομοιώσεις χρονικού πεδίου διαμορφώνονται χρησιμοποιώντας αυτό το εργαλείο, στο οποίο μπορείτε να αποκτήσετε πρόσβαση από το παράθυρο των Επεξεργαστών κάνοντας κλικ στο κουμπί του Επεξεργαστή Χρονικού Πεδίου (??). Η πρώτη καρτέλα παρουσιάζει την προεπιλεγμένη σάρωση J–V χρονικού πεδίου που χρησιμοποιείται για την προσομοίωση υστέρησης σε συσκευές περοβσκίτη (??). Σε αυτή τη διαμόρφωση, η τάση ξεκινά από 0 V, μειώνεται σε μια αρνητική τάση και στη συνέχεια αυξάνεται σε μια θετική τάση — μια τυπική ρύθμιση για προσομοιώσεις υστέρησης J–V χρονικού πεδίου. Ωστόσο, για το CELIV, δεν μας ενδιαφέρει η σάρωση υστέρησης, αλλά μάλλον η μεταβατική φάση εξαγωγής. Κάνοντας κλικ στην καρτέλα CELIV, μπορείτε να μεταβείτε στη ρύθμιση του πειράματος CELIV (??). Εδώ, η προσομοίωση διαμορφώνεται με μια αρχική προ-τάση +0,6 V, ακολουθούμενη από μια γραμμική μείωση έως -5 V και στη συνέχεια μια απότομη επιστροφή στην αρχική τάση. Το πείραμα ορίζεται επίσης σε συνθήκες σκότους (χωρίς φωτισμό). Σημειώστε ότι οι ονομασίες των καρτελών στον Επεξεργαστή Χρονικού Πεδίου είναι πλήρως επεξεργάσιμες, επομένως μπορείτε να τις μετονομάσετε όπως απαιτείται. Οι παράμετροι του προγράμματος τάσης μπορούν να τροποποιηθούν απευθείας χρησιμοποιώντας τον πίνακα στο κάτω μέρος του παραθύρου.

OghmaNano Simulation type ribbon showing the Perovskite and CELIV icons, which correspond to the time-domain editor modes.
Η κορδέλα με τις επιλογές για τον τύπο προσομοίωσης. Εδώ εμφανίζονται οι εικονίδια Perovskite και CELIV, οι οποίες αντιστοιχούν στις λειτουργίες επεξεργασίας στον χρονικό τομέα. Η επιλογή CELIV εκτελεί μια παροδική προσομοίωση CELIV, ενώ η επιλογή Perovskite εκτελεί τη σάρωση J–V στον χρονικό τομέα, η οποία χρησιμοποιείται για προσομοιώσεις υστέρησης.

Από το κύριο παράθυρο του OghmaNano, μεταβείτε στην καρτέλα "Τύπος προσομοίωσης" (??). Θα δείτε δύο εικονίδια που σχετίζονται με τον επεξεργαστή χρονικής περιοχής: τη σάρωση Perovskite και τη σάρωση CELIV. Αυτά συνδέονται άμεσα με τις κυματομορφές που ορίστηκαν προηγουμένως στον επεξεργαστή χρονικής περιοχής. Εάν επιλεγεί το κουμπί CELIV, ο επιλυτής θα εκτελέσει μια παροδική προσομοίωση CELIV. Εάν είναι ενεργό το κουμπί Perovskite, ο επιλυτής θα εκτελέσει αντί αυτού τη σάρωση J–V στην χρονική περιοχή, όπως παρουσιάστηκε προηγουμένως. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτές οι σαρώσεις τάσης εφαρμόζονται πάντα στην ενεργή επαφή που ορίζεται στον επεξεργαστή επαφών. Η ίδια αρχή ισχύει για οποιονδήποτε τύπο συσκευής (για παράδειγμα, OFET, OLED ή δίοδοι). Ως άσκηση, επιστρέψτε στον επεξεργαστή χρονικής περιοχής, στην καρτέλα CELIV, και αλλάξτε την τελική τάση από -5 V σε -6 V. Στη συνέχεια, εκτελέστε ξανά την προσομοίωση και εξετάστε πώς τροποποιείται η παροδική καμπύλη εξαγωγής. Οι περαιτέρω καθοδηγούμενες εργασίες που ακολουθούν θα σας βοηθήσουν να εμβαθύνετε την κατανόησή σας σχετικά με την ανάλυση CELIV.

📝 Δοκιμάστε το μόνοι σας:

✅ Αναμενόμενα αποτελέσματα
  • Τάση διακοπής: Μια πιο αρνητική τάση διακοπής αυξάνει το ηλεκτρικό πεδίο εκχύλισης, με αποτέλεσμα μια ελαφρώς υψηλότερη και πιο αιχμηρή κορυφή.
  • Μήκος της καμπύλης: Μια πιο αργή μεταβολή (μεγαλύτερη καμπύλη) μετατοπίζει την κορυφή σε μεταγενέστερους χρόνους και την διευρύνει· μια πιο γρήγορη μεταβολή κάνει την κορυφή να εμφανίζεται νωρίτερα και να είναι πιο στενή.
  • Κινητικότητα: Η χαμηλότερη κινητικότητα καθυστερεί την κορύφωση (μεγαλύτερο tmax), ενώ η υψηλότερη κινητικότητα μετατοπίζει την κορύφωση προς τα εμπρός. Αυτό προκύπτει άμεσα από την εξίσωση CELIV.
  • Ένταση φωτός: Η αύξηση της φωτεινότητας αυξάνει το μέγιστο πλάτος, καθώς παράγονται περισσότεροι φορείς. Η μείωση της φωτεινότητας μειώνει το μέγιστο, και σε πολύ χαμηλή φωτεινότητα, το σήμα εξαγωγής μπορεί να είναι δύσκολο να διαχωριστεί από την βασική γραμμή της χωρητικότητας.

Αυτές οι τάσεις είναι σύμφωνες με τη θεωρία CELIV και παρέχουν έναν τρόπο για να επικυρώσετε τόσο τις ρυθμίσεις της προσομοίωσής σας όσο και τη φυσική σας διαίσθηση.

👉 Επόμενα βήματα: