Редактор JV (редактор для моделювання усталених режимів)
1. Вхідні дані
Якщо ви натиснете на піктограму редактора JV у стрічці інструментів редакторів моделювання (??), відкриється вікно редактора JV (??). Редактор JV використовується для налаштування стаціонарних симуляцій струм-напруга. Він застосовує лінійну зміну напруги від заданої початкової напруги до кінцевої напруги, незалежно від того, чи є пристрій сонячною батареєю, OFET-транзистором або іншою структурою.
Відкриття редактора спільного проєкту з панелі інструментів редакторів симуляцій.
Ви можете встановити початкову напругу, кінцеву напругу та крок зміни. Множник кроку напруги JV змінює розмір кроку після кожного збільшення. Значення за замовчуванням – 1,0 (без збільшення). Встановлення цього множника трохи вище 1,0 може зменшити кількість кроків і прискорити моделювання, але значення, значно більші за 1,05, можуть спричинити проблеми зі збіжністю.
Вікно редактора JV для налаштування параметрів стаціонарних розрахунків залежності струму від напруги.
Параметр
Опис
Start voltage
Початкова зміщена величина напруги, що змінюється лінійно (V).
Stop voltage
Кінцева зміщена величина напруги під час зміни (V).
Voltage step
Зміна між послідовними значеннями зміщення (В).
JV voltage step multiplier
Після кожного кроку змінює розмір кроку. Значення, більші за 1, збільшують крок у міру просування процесу сканування (корисно для великих діапазонів); дуже великі значення можуть вплинути на збіжність.
Use external voltage as stop
Визначає критерій зупинки. У положенні «Увімк.» використовується напруга зовнішнього пристрою (після послідовного/паралельного резистора). У положенні «Вимк.» використовується напруга внутрішнього діода.
Maximum current density
Припиняє сканування, коли значення щільності струму досягає заданого порогу (А·м−2).
Single point
Обчислює лише одну робочу точку замість проведення повного сканування характеристик при різних значеннях напруги та струму.
JV curve photon generation efficiency
Коефіцієнт, що застосовується до швидкості оптичного генерування; може враховувати рекомбінацію, пов’язану з утворенням пар носіїв.
Charge carrier generation model
Вибирає оптичний метод розв’язання (наприклад, метод передавальної матриці, метод трасування променів).
Smooth the EQE spectra
Застосовує згладжування до кривої EQE перед використанням (використовується в певних двовимірних симуляціях OFET).
Output verbosity to disk
Керує процесом створення знімків (діапазонів, носіїв, швидкості генерації). Можна не зберігати нічого, зберігати лише ключові результати, зберігати все або зберігати все через кожний n-ий крок.
Dump trap distribution
Записує профіль щільності станів у пастку на диск.
Save parameter sweeps
Зберігає узагальнені показники (середню частоту рекомбінації, концентрацію носіїв заряду, кількість захоплених носіїв заряду) в каталозі sweep.
2. Результати
Файли моделювання
Files produced by the JV simulation
Назва файлу
Опис
Примітки
charge.dat
Залежність щільності заряду від напруги.
jv.dat
Вольт-амперна характеристика
k.csv
Константа рекомбінації k
sim_info.dat
Зведені дані моделювання (розраховані значення \(V_{oc}\), \(J_{sc}\) тощо); див. §4.1.4.
Каталоги для моделювання
Directories written by the JV simulation
Довідник / Каталог
Опис
Примітки
snapshots/
Значення ключових параметрів пристрою, що залежать від положення, для кожного кроку моделювання (наприклад, зона провідності, валентна зона, потенціал, концентрація носіїв заряду, швидкості генерації та рекомбінації).
sweep/
Просторово інтегровані (усереднені за пристроєм) показники, що залежать від кроку моделювання (наприклад, загальна/середня швидкість рекомбінації, середня концентрація носіїв заряду, концентрація захоплених носіїв заряду).
Ці функції можна активувати, налаштувавши рівень деталізації виводу даних на диск (а для зведених показників – увімкнувши параметр «Збереження результатів серії обчислень») в редакторі моделювання.
sim_info.dat
Це файл у форматі JSON, який містить усі основні показники моделювання, зокрема \(J_{sc}\), \(V_{oc}\), а нижче наведено приклад файлу sim_info.dat:
Символ
JSON-токен
Значення
Одиниці вимірювання/підрозділи/елементи.
Рівняння.
Посилання
\(FF\)
ff
Коефіцієнт заповнення
ау
\(PCE\)
pce
Ефективність перетворення енергії
%
\(P_{max}\)
P_макс.
Максимальна потужність при оптимальній точці навантаження.
В
\(V_{oc}\)
V_oc
Напруга розімкненого кола
В
\(voc_{R}\)
voc_R
Частота рекомбінації в \(P_{max}\).
\(jv_{voc}\)
jv_лексикон
Дані спільного підприємства вказують на \(V_{oc}\).
\(jv_{pmax}\)
jv_pmax
Дані спільного підприємства вказують на \(P_{max}\).
\(voc_{nt}\)
voc_nt
Локалізована густина електронів у точці \(V_{oc}\).
m\(^{-3}\)
\(voc_{pt}\)
мовний профіль (pt)
Концентрація пасток у точці \(V_{oc}\).
m\(^{-3}\)
\(voc_{nf}\)
voc_nf
Вільна концентрація електронів у точці \(V_{oc}\).
m\(^{-3}\)
\(voc_{pf}\)
voc_pf
Вільна концентрація дефектів у точці \(V_{oc}\).
m\(^{-3}\)
\(J_{sc}\)
Джей_ес_сі
Щільність струму короткого замикання
А\(^{-2}\)
\(jv_{jsc}\)
jv_jsc
Середня щільність заряду в точці \(J_{sc}\).
m\(^{-3}\)
\(jv_{vbi}\)
jv_vbi
Вбудована напруга
В
\(jv_{gen}\)
jv_gen
Середня інтенсивність відтворення.
\(voc_{np}\)
voc_np
Добуток концентрації носіїв заряду в точці \(V_{oc}\).
\(j_{pmax}\)
j_pmax
Поточний стан \(P_{max}\)
А\(^{-2}\)
\(v_{pmax}\)
v_max
Напруга на точці \(P_{max}\).
В
Символ
JSON-токен
Значення
Одиниці вимірювання/підрозділи/елементи.
Рівняння.
Посилання
\(\mu_{jsc}\)
mu_jsc
Середня рухливість у районі \(J_{sc}\).
m\(^2\) V\(^{-1}\) с\(^{-1}\)
\(\mu^{geom}_{jsc}\)
mu_geom_акціонерне товариство
Геометричне середнє значення мобільності в районі \(J_{sc}\).
m\(^2\) V\(^{-1}\) с\(^{-1}\)
\(\mu^{geom\_micro}_{jsc}\)
mu_geom_мікро_АТ
Геом. середнє значення мікромобільності в точці \(J_{sc}\).
m\(^2\) V\(^{-1}\) с\(^{-1}\)
\(\mu_{voc}\)
mu_voc
Середня рухливість у районі \(V_{oc}\).
m\(^2\) V\(^{-1}\) с\(^{-1}\)
\(\mu^{geom}_{voc}\)
му_геом_лекс
Геометричне середнє значення мобільності в районі \(V_{oc}\).
