光源
在 OghmaNano 中,所有照明都由光源提供。 这些光源使用光源编辑器进行定义,该编辑器可从主窗口中的 Optical 功能区访问 (见 Figure ??)。
光源编辑器如图 ?? 所示。 OghmaNano 中的光源由其照明光谱定义。 例如,你可以将一个光源配置为发射标准 AM1.5G 光谱。随后可以在 Light Source 选项卡中组合多个光源。这使得可以叠加不同光谱,例如将 AM1.5G 照明与荧光灯的发射叠加。每个光源的相对强度通过 multiplier 列设置,用于缩放各个光谱的贡献。
在 Filters 选项卡中管理的光学滤光片 (??) 作用于组合后的光谱,而不是作用于单个光源。 滤光片表示会吸收或阻挡某些波长范围的材料——例如,模拟一层厚玻璃在 300 nm 以下阻挡阳光。可通过 Enable 开关启用或禁用滤光片,选择其材料,并以 dB 指定衰减强度。
右上:光源设置为 xyz。
左下:光源设置为 top。
右下:光源设置为 bottom。
选择光源方向
在 OghmaNano 中,你可以配置每个光源从何处进入器件。 这在光源编辑器的 Configure 选项卡中控制。 对于 transfer-matrix method 等简单光学求解器,光通常从器件顶部或底部入射—— 这与太阳能电池等层状结构相一致。 对于 FDTD 或光线追迹等更高级的方法,光源可以放置在空间中的任意位置, 从而提供更大的灵活性。可用选项如下:
- Top (y0): 光从器件顶表面入射。 这是 transfer-matrix 仿真中最常见的配置。 (见图 ?? 的左下。)
- Bottom (y1): 光从器件底表面入射。 也通常用于 transfer-matrix 仿真。 (见图 ?? 的右下。)
- xyz position: 光从 3D 仿真空间中的任意点发出。 该选项用于 FDTD 与光线追迹仿真,在这些仿真中光源可能需要放置在模型的任意位置。 (也显示在图 ?? 的右下。)
局部地面视角因子
局部地面视角因子描述器件上某一点能够看到周围地表的程度。 当考虑包含来自地平面反射或散射光的光学仿真时,该参数是相关的。换言之,它用于表征 来自器件下方地面的漫射辐射场所占的比例。
该因子定义为
\[ F_{\text{ground}} = \sin^2\!\left(\frac{\theta_t}{2}\right) = \frac{1 - \cos(\theta_t)}{2}, \]
其中 \(\theta_t\) 为器件相对于水平面的倾角。 水平放置的器件(\(\theta_t = 0\))看不到地面,因此 \(F_{\text{ground}} = 0\)。 垂直放置的器件(\(\theta_t = 90^\circ\))的地面视角因子为 0.5,因为其 漫射环境的一半来自地面,另一半来自天空。
该参数可在 Configure 选项卡中设置。它通常用于 地面反射光(反照率)对照明有不可忽略贡献的情况 ——例如室外太阳能电池仿真、建筑一体化光伏, 或暴露在高反射表面(如积雪或白色屋面)附近的器件。