빠른 시작: J–V 시뮬레이션에서 태양 스펙트럼 사용하기

이 빠른 시작에서는 OghmaNano의 태양 스펙트럼 생성기로 생성한 태양 스펙트럼을 광기전력 소자 시뮬레이션의 입력으로 사용합니다. 스펙트럼을 시뮬레이터에 가져오면 J–V 곡선을 실행하고 서로 다른 조명 조건 (예: AM1.5G, 오염된 대기, 아침 태양 대 정오 태양)에서 소자가 어떻게 동작하는지 직접 비교할 수 있습니다.

1. 소개:

파트 A에서는 스펙트럼이 시간대, 계절, 위도 및 대기질에 따라 어떻게 변하는지 살펴보았습니다. 이번 절에서는 해당 스펙트럼을 시뮬레이터로 가져와 소자 성능에 미치는 영향을 조사합니다. 정규화 버그가 수정되었기 때문에 각 스펙트럼은 이제 절대 복사조도를 유지합니다. 즉, 스펙트럼의 형상 (예: 에어로졸에 의한 UV 억제, 수증기에 의한 IR 흡수)과 총 세기가 모두 J–V 결과에 영향을 미칩니다.

이 접근법을 사용하면 다음과 같은 실질적인 질문에 답할 수 있습니다:

• 심한 오염(높은 에어로졸 광학 깊이)이 광전류를 얼마나 감소시키는가?
• J–V 곡선에서 어떤 계절적 또는 일변화 효과가 보이는가?
• 유기 태양전지는 총 복사조도와 비교할 때 스펙트럼 형상에 얼마나 민감한가?

스펙트럼을 J–V 시뮬레이션에 직접 연결함으로써, 태양 복사조도 모델링과 소자 성능 분석 사이의 간극을 연결하여, AM1.5G 표준을 넘어서는 현실적인 동작 조건을 시험할 수 있게 합니다.

2. 시작하기:

이 튜토리얼은 이전 절에서 바로 이어집니다 (파트 A 보기). 여기서 시작하기 전에 해당 튜토리얼을 완료했는지 확인하십시오. 이미 태양 스펙트럼 생성기를 사용하여 Example이라는 새 스펙트럼을 생성했다고 가정합니다. Optical Spectrum Editor에서 example 스펙트럼을 여십시오. 튜토리얼의 이 파트에서 우리의 목표는 표준 AM1.5G 기준과 매우 다르게 보이는 스펙트럼을 만드는 것입니다. 이를 위해 시간, 날짜, 위도, 대기 수분 함량 또는 에어로졸 광학 깊이와 같은 입력 매개변수를 조정할 수 있습니다. 아래 예에서는 에어로졸 광학 깊이(AOD)를 7.0으로 설정하여, AM1.5G와 비교했을 때 훨씬 약한 I_global 및 I_diffuse 프로파일을 생성했습니다 (?? 참조).

매개변수를 조정하고 새 스펙트럼을 생성한 후 Export spectrum 버튼을 클릭하여 이를 모델에 저장하십시오. 스펙트럼은 자동으로 Optical Spectrum Editor로 다시 가져와지며, Example이라는 이름으로 추가됩니다. 이는 ??에서 확인할 수 있습니다.

3. 기준 시뮬레이션 실행

방금 생성한 사용자 정의 태양 스펙트럼을 사용하기 전에 기준 전기 시뮬레이션을 실행하여 현재 소자 성능을 설정해 보겠습니다. 그런 다음 결과를 새 스펙트럼을 사용하는 실행과 비교합니다.

4. 생성된 스펙트럼 사용하기

이제 생성한 스펙트럼(예: Example)을 소자 시뮬레이션에 사용합니다. Optical 리본을 열고 Light Sources를 클릭하여 Light Source 편집기를 여십시오. 스펙트럼을 AM1.5G에서 example로 변경한 다음 전기 시뮬레이션을 다시 실행하십시오. 마지막으로 jv.csv (또는 jv.csv) 및 sim_info.dat를 검토하여 업데이트된 PCE, V_OC, J_SC를 기준값과 비교하십시오.