OghmaNano
模拟有机/钙钛矿太阳能电池、OFET 和 OLED
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面向光电子系统的先进器件级多物理场仿真
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Organic solar cell simulation
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OLED simulation
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OFET simulation
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Device-level ray tracing
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Lens stack simulation
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Light–film interaction
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Transfer matrix simulation
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在光照和暗态下模拟太阳能电池 JV 曲线
使用 OghmaNano 设计反射涂层
模拟 OLED。
OghmaNano 是一个功能强大、通用型的光电子器件 模拟器——已用于超过 130 篇同行评审论文 ，其中包括 Nature Materials 25,000 次 。它集成了电学、光学和热学 模型，以准确描述器件物理，从而能够模拟有机太阳能电池 、钙钛矿太阳能电池 、OFET 、OLED 以及其他先进薄膜器件。这些模型共同构成了一个面向光电子器件和光子系统的统一多物理场仿真平台。
与许多仿真工具不同，OghmaNano 是专门为新型无序材料而构建 的。它不假设所有载流子都处于平衡态——相反，它使用非平衡 Shockley-Read-Hall 形式主义 对受陷载流子进行建模。这使其能够准确处理稳态、瞬态和频域行为，因此非常适用于下一代光伏和新兴光电子技术。
OghmaNano 可以模拟广泛的光电子和光子系统：
器件与结构：
有机太阳能电池 ,
钙钛矿太阳能电池 ,
OFET ,
OLED ,
大面积印刷器件 ,
晶体硅、a-Si、CIGS
面向器件的薄膜与波动光学仿真：
使用以下方法进行薄膜和层状介质建模：
用于钙钛矿和 OPV 的 transfer-matrix method ,
薄膜光学滤波器 ,
TE/TM 模式求解器 ,
粗糙薄膜的反射
和
薄膜中的光逃逸
波动光学与光子器件：
FDTD 仿真 ，用于谐振器、波导、衍射、光子结构和集成光子电路
光学系统：
用于以下对象的光线追踪：
微透镜 ,
定焦镜头 ,
Cooke triplet ,
以及 S-plane 编辑器
电学与时间相关建模：
稳态和瞬态仿真（电压与光照），
fs 激光激发，
CELIV ,
TPC ,
TPV ,
阻抗谱 ,
导出测量与分析：
暗态/光照 J–V 曲线,
PL/EL,
EQE ,
Suns-Voc ,
Suns-Jsc ,
自动参数拟合
物理模型：
非平衡 SRH 俘获与复合 ,
Fermi–Dirac / Maxwell–Boltzmann 统计 ,
Auger 复合
迁移率、能量无序、掺杂和复合等材料参数可以直接通过
图形界面 修改，从而便于探索器件物理如何影响性能。
这些能力通过一组互补的数值求解器实现，涵盖半导体输运、波动光学、几何光学和电路建模。
因此，OghmaNano 将半导体器件建模与现代光子学仿真工具结合起来，从而能够在单一多物理场环境中同时进行电学和光学分析。
仿真技术：
技术细节：
OghmaNano 以稳态或完整时间域形式，在 1D、2D 或完整 3D 中，对完全耦合的半导体器件方程进行数值求解。
该求解器处理实空间中的电子和空穴 drift–diffusion 以及载流子连续性方程，并与 Poisson 方程自洽耦合，以确定内部静电势。
复合和载流子俘获使用高度灵活的 Shockley–Read–Hall (SRH) 形式主义处理，并支持任意用户定义的陷阱分布。
光学生成分布可以使用内置的传输矩阵和光线追踪引擎在内部计算，也可以从 FDTD 软件包等外部求解器导入。
该模型支持稳态照明、电压扫描、任意瞬态信号以及大面积 / 图案化接触器件仿真。
更详细的描述可见手册 、相关论文 以及用户文档 。
1D/2D/3D drift–diffusion 求解器 ，带耦合的 Poisson 方程。高度优化的多陷阱能级SRH 复合求解器 ，可解析载流子在能量和位置上的时间依赖分布。
完整光学模型，包含多次内部反射、干涉和波长相关吸收。
用于层状介质的 transfer-matrix 求解器。
任意形状的电压和光照瞬态。
带间（Langevin）复合和界面复合模型。
任意陷阱态密度定义——可直接绘制或导入要模拟的 DoS。
任意外部电路的等效电路建模。
用于电热仿真的全耦合 3D 热求解器。
支持界面偶极和掺杂分布。
通过电阻网络进行大面积 / 图案化接触仿真。
在光照和暗态下模拟太阳能电池 JV 曲线
使用 OghmaNano 设计反射涂层
模拟 OLED。
翻译版本
OghmaNano 已被翻译为以下语言：
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