JV editor（定常状態シミュレーション editor）
シミュレーション editors リボンの JV editor アイコンをクリックすると （??）、
JV editor ウィンドウが開きます（??）。 JV editor は定常状態の電流–電圧シミュレーションを設定するために使用されます。
デバイスが太陽電池、OFET、または他の構造であるかにかかわらず、
定義された開始電圧から停止電圧までの電圧ランプを印加します。
simulation editors リボンから JV editor を開く。
開始電圧、停止電圧、およびステップサイズを設定できます。JV voltage step multiplier
は各増分後のステップサイズをスケーリングします。デフォルトは 1.0（増加なし）です。
この multiplier を 1.0 よりわずかに大きく設定すると、ステップ数を減らしてシミュレーションを高速化できますが、
1.05 を大きく超える値では収束問題を引き起こす可能性があります。
定常状態の電流–電圧シミュレーションを設定するための JV editor ウィンドウ。
| パラメータ |
説明 |
Start voltage | 電圧ランプの開始バイアス (V)。 |
Stop voltage | 電圧ランプの最終バイアス (V)。 |
Voltage step | 連続するバイアスポイント間の増分 (V)。 |
JV voltage step multiplier | 各ポイント後のステップサイズをスケーリングします。1 を超える値では、掃引が進むにつれてステップが増加します（大きな範囲に有用）。非常に大きな値は収束に影響する可能性があります。 |
Use external voltage as stop | 停止条件を選択します。On の場合は、外部デバイス電圧（直列／並列抵抗後）を使用します。Off の場合は内部ダイオード電圧を使用します。 |
Maximum current density | 電流密度がこのしきい値 (A·m−2) に達すると掃引を終了します。 |
Single point | 完全な JV 掃引の代わりに単一の動作点を計算します。 |
JV curve photon generation efficiency | 光学生成率に適用される multiplier。geminate 再結合を考慮できます。 |
Charge carrier generation model | 光学ソルバを選択します（例: Transfer Matrix, Ray Tracing）。 |
Smooth the EQE spectra | 使用前に EQE に平滑化を適用します（特定の 2D OFET シミュレーションで使用）。 |
Output verbosity to disk | スナップショット書き出し（バンド、キャリア、生成率）を制御します。何も書かない、主要結果のみ、すべて、または n ステップごとにすべて、を選べます。 |
Dump trap distribution | トラップ状態密度プロファイルをディスクに書き出します。 |
Save parameter sweeps | 要約指標（平均再結合、キャリア密度、トラップされたキャリア）を sweep ディレクトリに保存します。 |
2. 出力
シミュレーションファイル
JV シミュレーションによって生成されるファイル
charge.dat |
電圧に対する電荷密度 |
|
jv.dat |
電流–電圧曲線 |
|
k.csv |
再結合定数 k |
|
sim_info.dat |
シミュレーション要約（計算された \(V_{oc}\)、\(J_{sc}\) など）；以下を参照
§4.1.4
|
|
シミュレーションディレクトリ
JV シミュレーションによって書き出されるディレクトリ
snapshots/ |
主要デバイスパラメータ（例: 伝導帯、価電子帯、ポテンシャル、キャリア密度、生成率および再結合率）について、シミュレーションステップごとの位置依存データ。 |
|
sweep/ |
シミュレーションステップの関数としての空間積分（デバイス平均）指標（例: 総／平均再結合率、平均キャリア密度、トラップされたキャリア密度）。 |
|
これらの出力は、simulation editor 内で Output verbosity to disk を調整し（また、集約指標については Save parameter sweeps を有効化し）設定できます。
sim_info.dat
これは \(J_{sc}\)、
\(V_{oc}\) などのすべての主要シミュレーション指標を含む json ファイルです。以下に sim_info.dat ファイルの例を示します:
| 記号 |
JSON トークン |
意味 |
単位 |
式 |
参照 |
| \(FF\) |
ff |
フィルファクタ |
au |
|
|
| \(PCE\) |
pce |
変換効率 |
% |
|
|
| \(P_{max}\) |
P_max |
最大出力点での出力 |
W |
|
|
| \(V_{oc}\) |
V_oc |
開放電圧 |
V |
|
|
| \(voc_{R}\) |
voc_R |
\(P_{max}\) における再結合率 |
|
|
|
| \(jv_{voc}\) |
jv_voc |
\(V_{oc}\) における JV データ点 |
|
|
|
| \(jv_{pmax}\) |
jv_pmax |
\(P_{max}\) における JV データ点 |
|
|
|
| \(voc_{nt}\) |
voc_nt |
\(V_{oc}\) におけるトラップ電子密度 |
m\(^{-3}\) |
|
|
| \(voc_{pt}\) |
voc_pt |
\(V_{oc}\) におけるトラップ正孔密度 |
m\(^{-3}\) |
|
|
| \(voc_{nf}\) |
voc_nf |
\(V_{oc}\) における自由電子密度 |
m\(^{-3}\) |
|
|
| \(voc_{pf}\) |
voc_pf |
\(V_{oc}\) における自由正孔密度 |
m\(^{-3}\) |
|
|
| \(J_{sc}\) |
J_sc |
短絡電流密度 |
A m\(^{-2}\) |
|
|
| \(jv_{jsc}\) |
jv_jsc |
\(J_{sc}\) における平均電荷密度 |
m\(^{-3}\) |
|
|
| \(jv_{vbi}\) |
jv_vbi |
内蔵電圧 |
V |
|
|
| \(jv_{gen}\) |
jv_gen |
平均生成率 |
|
|
|
| \(voc_{np}\) |
voc_np |
\(V_{oc}\) におけるキャリア密度積 |
|
|
|
| \(j_{pmax}\) |
j_pmax |
\(P_{max}\) における電流 |
A m\(^{-2}\) |
|
|
| \(v_{pmax}\) |
v_pmax |
\(P_{max}\) における電圧 |
V |
|
|
| 記号 |
JSON トークン |
意味 |
単位 |
式 |
参照 |
| \(\mu_{jsc}\) |
mu_jsc |
\(J_{sc}\) における平均移動度 |
m\(^2\) V\(^{-1}\) s\(^{-1}\) |
|
|
| \(\mu^{geom}_{jsc}\) |
mu_geom_jsc |
\(J_{sc}\) における幾何平均移動度 |
m\(^2\) V\(^{-1}\) s\(^{-1}\) |
|
|
| \(\mu^{geom\_micro}_{jsc}\) |
mu_geom_micro_jsc |
\(J_{sc}\) における幾何マイクロ平均移動度 |
m\(^2\) V\(^{-1}\) s\(^{-1}\) |
|
|
| \(\mu_{voc}\) |
mu_voc |
\(V_{oc}\) における平均移動度 |
m\(^2\) V\(^{-1}\) s\(^{-1}\) |
|
|
| \(\mu^{geom}_{voc}\) |
mu_geom_voc |
\(V_{oc}\) における幾何平均移動度 |
m\(^2\) V\(^{-1}\) s\(^{-1}\) |
\(\sqrt{\langle\mu_e\rangle \langle\mu_h\rangle}\) |
|
| \(\mu^{geom\_avg}_{voc}\) |
mu_geom_micro_voc |
\(V_{oc}\) における幾何マイクロ平均移動度 |
m\(^2\) V\(^{-1}\) s\(^{-1}\) |
\(\langle\sqrt{\mu_e \mu_h}\rangle\) |
|
| \(\mu^e_{pmax}\) |
mu_e_pmax |
\(P_{max}\) における平均電子移動度 |
m\(^2\) V\(^{-1}\) s\(^{-1}\) |
|
|
| \(\mu^h_{pmax}\) |
mu_h_pmax |
\(P_{max}\) における平均正孔移動度 |
m\(^2\) V\(^{-1}\) s\(^{-1}\) |
|
|
| \(\mu^{geom}_{pmax}\) |
mu_geom_pmax |
\(P_{max}\) における幾何平均移動度 |
m\(^2\) V\(^{-1}\) s\(^{-1}\) |
\(\sqrt{\langle\mu_e\rangle \langle\mu_h\rangle}\) |
|
| \(\mu^{geom\_micro}_{pmax}\) |
mu_geom_micro_pmax |
\(P_{max}\) における幾何マイクロ平均移動度 |
m\(^2\) V\(^{-1}\) s\(^{-1}\) |
\(\langle\sqrt{\mu_e \mu_h}\rangle\) |
|
| \(\mu_{pmax}\) |
mu_pmax |
\(P_{max}\) における平均移動度 |
m\(^2\) V\(^{-1}\) s\(^{-1}\) |
|
|
| 記号 |
JSON トークン |
意味 |
単位 |
式 |
参照 |
| \(\tau_{voc}\) |
tau_voc |
\(V_{oc}\) における再結合時間 |
s |
\(R=(n-n_0)/\tau\) |
|
| \(\tau_{pmax}\) |
tau_pmax |
\(P_{max}\) における再結合時間 |
s |
\(R=(n-n_0)/\tau\) |
|
| \(\tau^{all}_{voc}\) |
tau_all_voc |
\(V_{oc}\) における再結合時間（全キャリア） |
s |
\(R=n/\tau\) |
|
| \(\tau^{all}_{pmax}\) |
tau_all_pmax |
\(P_{max}\) における再結合時間（全キャリア） |
s |
\(R=n/\tau\) |
|
| \(\theta_{srh}\) |
theta_srh |
\(P_{max}\) における \(\theta_{SRH}\) 収集係数 |
au |
|
p.100 5.2a |
