Strona główna Przykłady Zrzuty ekranu Instrukcja obsługi Logo Bluesky. YouTube ☰
OghmaNano Platforma do symulacji wielofizycznych procesów zachodzących w optoelektronicznych urządzeniach i systemach fotonicznych. POBIERZ Przewodnik szybkiego uruchomienia

Symulacje CELIV dotyczące ogniw słonecznych z perowskitu: część B.

Krok 1: Dostosowanie tempa narastania

OghmaNano Editors ribbon with the Time domain editor highlighted.
Na pasku narzędzi „Edytor” znajduje się przycisk, który otwiera edytor domeny czasowej. Kliknij ten przycisk, aby otworzyć edytor domeny czasowej.
Time domain experiment window showing a perovskite hysteresis JV curve configuration.
Domyślna konfiguracja pomiaru histerezy dla ogniw perowskitowych, wyświetlana po otwarciu edytora czasowego. Aby wyświetlić dane CELIV, kliknij przełącznik CELIV w lewej kolumnie.
Time domain experiment window showing the CELIV experiment with a voltage ramp from 0 V to –5 V between 10 and 17 μs.
Schemat urządzenia eksperymentalnego CELIV. Na ilustracji przedstawiono, jak między około 10 µs a 17 µs przykładane jest napięcie, które zmienia się liniowo od 0 V do około –5 V.

Eksperyment CELIV opiera się na edytorze domen czasowych. Symulacje w dziedzinie czasu są konfigurowane za pomocą tego narzędzia, do którego można uzyskać dostęp z okna edytorów, klikając przycisk „Edytor domen czasowych” (??). Pierwsza zakładka wyświetla domyślny przebieg J–V w dziedzinie czasu, który jest używany do symulacji histerezy w urządzeniach perowskitowych (??). W tej konfiguracji napięcie zaczyna się od 0 V, maleje do wartości ujemnej, a następnie rośnie do wartości dodatniej – jest to standardowa konfiguracja dla symulacji histerezy J–V w dziedzinie czasu. Jednak w przypadku CELIV nie interesuje nas przebieg histerezy, ale raczej transjent ekstrakcji. Klikając zakładkę CELIV, można przełączyć się na konfigurację eksperymentu CELIV (??). Tutaj symulacja jest konfigurowana z początkowym napięciem wstępnym wynoszącym +0,6 V, po którym następuje liniowy spadek do –5 V, a następnie gwałtowny powrót do początkowego napięcia. Eksperyment jest również definiowany w warunkach braku oświetlenia. Należy zauważyć, że nazwy zakładek w edytorze domen czasowych można w pełni edytować, więc można je zmieniać w razie potrzeby. Parametry programu napięciowego można modyfikować bezpośrednio za pomocą tabeli znajdującej się na dole okna.

OghmaNano Simulation type ribbon showing the Perovskite and CELIV icons, which correspond to the time-domain editor modes.
Pasek narzędzi dla symulacji. Na nim wyświetlane są ikony Perowskitu i CELIV, które odpowiadają trybom edytora w domenie czasowej. Wybór opcji CELIV uruchamia symulację przejściową CELIV, natomiast wybór opcji Perowskit uruchamia symulację charakterystyki prądowo-napięciowej w domenie czasowej, wykorzystywaną do symulacji histerezy.

W głównym oknie programu OghmaNano przejdź do sekcji „Typ symulacji” (??). Zobaczysz dwie ikony związane z edytorem sygnałów w dziedzinie czasu: „Skanowanie perowskitu” i „Skanowanie CELIV”. Ikony te są bezpośrednio powiązane z przebiegami zdefiniowanymi wcześniej w edytorze sygnałów w dziedzinie czasu. Jeśli zostanie wybrany przycisk „CELIV”, solver uruchomi symulację przejściową CELIV; jeśli aktywny jest przycisk „Perowskit”, solver zamiast tego wykona skanowanie J–V w dziedzinie czasu, jak pokazano wcześniej. Należy pamiętać, że te skanowania napięcia są zawsze stosowane do aktywnego kontaktu zdefiniowanego w edytorze kontaktów. Ta sama zasada dotyczy wszystkich typów urządzeń (np. OFET, OLED lub diod). W ramach ćwiczenia wróć do edytora sygnałów w dziedzinie czasu, przejdź do zakładki „CELIV” i zmień napięcie końcowe z –5 V na –6 V. Następnie uruchom ponownie symulację i sprawdź, jak zmienia się przebieg przejściowy. Poniższe, bardziej szczegółowe instrukcje pomogą Ci pogłębić zrozumienie analizy CELIV.

📝 Wypróbuj sam:

✅ Oczekiwane rezultaty
  • Napięcie zatrzymujące: zwiększenie wartości ujemnego napięcia zatrzymującego powoduje wzmocnienie pola ekstrakcji, co prowadzi do uzyskania nieco wyższego i bardziej wyraźnego piku.
  • Długość rampy: wolniejsze zmiany (dłuższa rampa) przesuwają szczyt w czasie i poszerzają go; szybsze zmiany powodują, że szczyt występuje wcześniej i jest węższy.
  • Mobilność: Niższa mobilność opóźnia wystąpienie maksimum (powoduje, że tmax jest większe), natomiast wyższa mobilność przyspiesza wystąpienie maksimum. Wynika to bezpośrednio z równania CELIV.
  • Natężenie światła: Zwiększenie intensywności oświetlenia powoduje wzrost maksymalnej amplitudy, ponieważ generowanych jest więcej nośników ładunku. Zmniejszenie intensywności oświetlenia tłumi szczyt, a przy bardzo słabym oświetleniu sygnał ekstrakcji może być trudny do odróżnienia od wartości podstawowej pojemności.

Te tendencje są zgodne z teorią CELIV i pozwalają na weryfikację zarówno ustawień symulacji, jak i intuicyjnego rozumienia zjawisk fizycznych.

👉 Kolejne kroki: