Материал: LS-Sb92720
Рис. 2.7. Окно результатов расчета
Для каждой страницы доступны три вида представления результатов: графики, числа и информация. Переключение между этими представлениями осуществляется с использованием кнопок на левой стороне.
Актуальные результаты, содержащиеся на странице, могут быть сохранены в файл данных. Расширение файла будет зависеть от выбранной стра-
ницы (*.res, *.rac, *.iv, *.qe, *.iqean, *.adm, *.imp, *.cv, *.ct, *.spvs, *.spvv, *.spvi, *.ebic, *.pel, *.edmr, *.var, *.spek). Можно также импортировать соот-
ветствующие файлы данных в уже существующую или новую страницу. Для этого используйте главное меню окна результатов (file/save, file/import). Обратите внимание, что только актуальные результаты будут сохранены в файле. Данные, уже импортированные, не будут сохранены заново. Импортируя файлы данных, можно легко сравнить различные результаты моделирования. Также можно удалить импортированные файлы через главное меню окна результатов (file/remove). Все данные сохраняются в файлы в формате ASCII, чтобы они могли быть импортированы другими программами для последующей обработки.
21
2.6. Отображение спектров
Функция «spectra» в основном окне программы позволяет вывести различные спектры, с которыми работает программа (рис. 2.8). Для того чтобы спектры были выведены, необходимо сначала задать условия освещения и произвести расчет при освещении. Спектральный диапазон выводимых спектров определяется спектром падающего излучения.
Рис. 2.8. Окно отображения спектров
Некоторые спектры, выводимые на экран, заданы пользователем:
–спектр падающего излучения «incident spectrum»;
–спектры коэффициентов поглощения «absorption coefficients alpha» для всех слоев.
Другие спектры вычислены с помощью оптической модели:
–отражение «reflection» (доля света, отраженная в сторону освещения);
–пропускание «transmission» (доля света, выходящего из другой стороны структуры);
–поглощение «absorption» (доля света, поглощенная в каждом слое).
22
2.7.Результаты измерений
Спомощью программы может быть произведено моделирование результатов электрофизических измерений. Принятие структуры данной программы позволяет вычислить результат, который следовал бы из реального измерения.
В правом разделе основного окна есть список всех измерений, доступных в AFORS-HET (см. рис. 2.1). Чтобы провести моделирование результатов измерения, установите флажок перед названием требуемого измерения. Откроется новое окно, в котором необходимо задать параметры измерения. Для запуска
моделирования нужно нажать кнопку «calc …», появившуюся справа от выбранного измерения. AFORS-HET позволяет проводить моделирование большого числа различных измерений. С полным списком измерений можно ознакомиться в инструкции к программе. Выделим лишь часть этих измерений:
–I–V ( вольт-амперные характеристики);
–PEL ( фотоэлектролюминесценция);
–QE ( квантовая эффективность, спектральные характеристики);
–ADM ( адмиттанс или полная проводимость);
–IMP ( импеданс);
–C–V ( вольт-фарадные характеристики);
–C–T ( температурная зависимость емкости и проводимости).
В то время как программа выполняет измерение, ее можно приостановить после каждого измерительного шага, нажимая кнопку паузы в маленьком окне (см. рис. 2.6), которое можно также использовать для отмены вычисления.
Если отключить переключатель «show only latest graph» (показывают только последний график), графики старых измерений не будут удаляться автоматически при вычислении новых. Это может оказаться очень полезно, если есть необходимость сравнить несколько графиков для одного типа измерения.
Моделирование измерений может быть также включено как составная часть в функцию варьирования параметра «parameter variation», находящуюся в левой части основного меню (см. рис. 2.1) .
Теперь несколько подробнее остановимся на двух измерениях, наиболее важных для анализа солнечных элементов.
2.7.1. Вольт-амперные характеристики
При моделировании вольт-амперных характеристик (ВАХ) к структуре прикладывается напряжение и производится расчет тока, протекаю-
23
Рис. 2.9. Окно настроек параметров измерения ВАХ
щего через структуру. При отсутствии освещения будет рассчитана темная ВАХ, для расчета ВАХ при освещении необходимо заранее задать требуемые условия освещения.
При выборе измерения ВАХ в возникшем окне настроек параметров (рис. 2.9) пользователь должен определить пределы изменения напряжения «from» (от), «to» (до) [В], количество точек «in … steps» и выбрать шкалу изменения напряжения (логарифмическую или линейную).
При расчете ВАХ солнечных элементов при освещении можно запросить выделить три особые точки «iterate specific points»:
1) определение тока короткого замыкания (напряжение на структуре равно нулю);
2)определение напряжения холостого хода (ток через структуру равен
нулю);
3)определение точки максимальной мощности (произведение внешнего тока и внешнего напряжения максимальны).
Результаты расчета ВАХ появляются на отдельной странице окна результатов (рис. 2.10). При этом помимо графика в нижнем правом углу выводятся также следующие параметры солнечных элементов:
Voc – напряжение холостого хода, В;
Jsc – плотность тока короткого замыкания, мA/см2; FF – коэффициент заполнения;
«Eff» – КПД солнечного элемента, %.
24
Рис. 2.10. Страница результатов расчета ВАХ
Обратите внимание, что при расчете КПД интенсивность падающего солнечного излучения считается равной 100 мВт/см2. Если условия (главным образом интенсивность) освещения отличаются от указанных, полученное значение КПД будет некорректным.
2.7.2. Квантовый выход
Для моделирования результатов измерения спектров квантовой эффективности и спектральной чувствительности структура дополнительно освещается монохроматическим облучением с определенной длиной волны. Проводятся вычисления разницы ( Jsc) между током короткого замыкания при освещении и без освещения. Квантовый выход вычисляется как QE(λ) = Jsc / (q*Photonflux), где q – заряд электрона; Photonflux – соответствующий поток фотонов.
При выборе измерения квантовой эффективности пользователь должен определить:
–диапазон длин волн (пределы) [нм] и количество точек измерения;
–интенсивность дополнительного монохроматического освещения «mo-
nochromatic excitation photon flux» [см–2 · с–1 ].
25