クイックスタート: J–V シミュレーションで太陽スペクトルを使用する

このクイックスタートでは、OghmaNano の Solar Spectrum Generator で生成した太陽スペクトルを、 太陽光発電デバイスシミュレーションの入力として使用します。スペクトルをシミュレータに インポートすることで、J–V 曲線を実行し、異なる照明条件下でデバイスがどのように 振る舞うかを直接比較できます （たとえば AM1.5G、汚染された大気、朝と正午の太陽）。

1. はじめに:

パート A では、時刻、季節、緯度、空気質によってスペクトルがどのように変化するかを見ました。 このセクションでは、それらのスペクトルをシミュレータにインポートして、 デバイス性能への影響を調べます。正規化バグが修正されたため、各スペクトルは 現在その絶対放射照度を保持します。これは、スペクトルの形状 （たとえばエアロゾルによる UV 抑制、水蒸気による IR 吸収）と 全強度の両方が J–V 結果に影響することを意味します。

このアプローチにより、次のような実用的な問いに答えることができます:

• 重度の汚染（高いエアロゾル光学的厚さ）は光電流をどの程度低下させるか？
• J–V 曲線にはどのような季節変動または日内変動効果が見えるか？
• 有機太陽電池は、総放射照度と比較してスペクトル形状にどの程度敏感か？

スペクトルを J–V シミュレーションに直接結び付けることで、 太陽放射照度モデリングとデバイス性能解析の間のギャップを埋め、 AM1.5G 標準を超えた現実的な動作条件を試験可能にします。

2. 開始する:

このチュートリアルは前のセクション （パート A を参照）から直接続きます。 開始する前に、そのチュートリアルを完了していることを確認してください。 Solar Spectrum Generator を使用して Example という新しいスペクトルを すでに生成しているものとします。Optical Spectrum Editor で example スペクトルを開いてください。 このチュートリアルのこのパートでは、標準 AM1.5G 基準とは 大きく異なる見た目のスペクトルを作成することが目標です。これを行うには、 時刻、日付、緯度、大気中の水分量、 またはエアロゾル光学的厚さなど、任意の入力パラメータを調整できます。 以下の例では、 エアロゾル光学的厚さ (AOD) を 7.0 に設定しており、 その結果、AM1.5G と比較して大幅に弱い I_global と I_diffuse のプロファイルが得られます （?? を参照）。

パラメータを調整して新しいスペクトルを生成したら、 Export spectrum ボタンをクリックしてモデルに保存します。 スペクトルは自動的に Optical Spectrum Editor に再インポートされ、 Example という名前で追加されます。 これは ?? で確認できます。

3. ベースラインシミュレーションの実行

生成したカスタム太陽スペクトルを使用する前に、ベースライン電気シミュレーションを実行して、 デバイスの現在の性能を確立しましょう。その後、新しいスペクトルを使用した実行結果と比較します。

4. 生成したスペクトルの使用

次に、作成したスペクトル（たとえば Example）をデバイスシミュレーションで使用します。 Optical リボンを開き、Light Sources をクリックして Light Source editor を開きます。スペクトルを AM1.5G から example に変更し、 その後電気シミュレーションを再実行します。最後に、jv.csv（または jv.csv） と sim_info.dat を確認して、更新された PCE、 V_OC、および J_SC をベースラインと比較します。