有機太陽電池（OPV）チュートリアル - パートF：接点

接点

すべてのデバイスには接点が必要です — それらは電圧を印加し、電流を取り出す方法です。 OghmaNano では、接点はメインウィンドウから Contacts ボタンをクリックして開く Contact editor で設定します（ ?? を参照）。 これにより ?? に示すエディタウィンドウが開き、そこで 幾何学（デバイスのどちら側か）と電気的特性（バイアス、多数キャリア、モデル）の両方を設定します。

Contact editor の列

• Name — 接点の説明ラベル（シミュレーションへの物理的影響はありません）。
• Top/Bottom — デバイススタック上での接点の物理的位置。2D ジオメトリでは、 left/right の配置もサポートされます（後で導入します）。
• Applied voltage — シミュレーション中にこの接点をどのように駆動するかを選択します：
  • Ground：接点を 0 V（基準）に固定します。
  • Constant bias：接点を指定した固定電圧に保持します。
  • Change：この接点をスイープ/摂動させる接点として指定します（JV スイープ、またはインピーダンス分光 / 時間領域解析における駆動端子に使用します）。
  JV スイープを行う場合、ちょうど1つの接点を Change に設定する必要があります。もう一方の接点は通常、 Ground または Constant bias = 0 V により 0 V に保持します。
• Charge density / Fermi offset — 接点における多数キャリア密度を設定し、これが 局所フェルミ準位オフセット、および接点がどれだけ「良い」（選択的/オーミック）かを実質的に決定します。経験則として、 多数キャリア密度が高いほど一般に低抵抗で、より選択的な接点になります。
• Majority carrier — 接点が主に 電子 を伝導するか、 正孔 を伝導するかを選択します。非反転型 P3HT:PCBM デバイスでは、アノード （例：ITO/PEDOT:PSS、この例では上側）は正孔選択的であり、 カソード（例：Ca/Al、下側）は電子選択的です。
• Physical model — 接点における輸送境界条件：
  • Ohmic（推奨される開始点）：選択した多数キャリアに対して効率的な注入/収集を仮定します。
  • Schottky：障壁律速輸送を含みます。ブロッキング接点および V_OC 損失を調べる場合に有用です。

ヒント： JV スイープを実行する場合は、一方の接点を Change に設定し、もう一方を 0 V に保ってください。接点律速の V_OC を調べるには、多数キャリア密度を下げるか、ショットキーモデルに切り替えて、非理想的な 選択性が開放電圧をどのように低下させるかを確認してみてください。