유기 태양전지 (OPV) 튜토리얼 - 파트 F: 접촉

접촉

모든 장치에는 접촉이 필요합니다 — 전압이 인가되고 전류가 수집되는 경로이기 때문입니다. OghmaNano에서는 접촉이 메인 창에서 Contacts 버튼을 클릭하여 여는 Contact editor에서 구성됩니다 (참조 ??). 그러면 ??에 표시된 편집기 창이 열리며, 여기에서 기하(장치의 어느 쪽인지)와 전기적 특성(바이어스, 다수 캐리어, 모델)을 모두 설정합니다.

Contact editor의 열

• Name — 접촉에 대한 설명용 레이블입니다 (시뮬레이션에 물리적 영향 없음).
• Top/Bottom — 장치 스택에서의 접촉의 물리적 위치입니다. 2D 기하에서는 left/right 배치도 지원됩니다 (후반부에서 소개됨).
• Applied voltage — 시뮬레이션 동안 이 접촉이 어떻게 구동되는지 선택합니다:
  • Ground: 접촉을 0 V로 강제합니다 (기준).
  • Constant bias: 접촉을 지정된 고정 전압으로 유지합니다.
  • Change: 이 접촉을 스윕/교란되는 접촉으로 표시합니다 (JV 스윕 또는 임피던스 분광 / 시간 영역 연구의 구동 단자에 사용).
  JV 스윕을 수행할 때는 정확히 하나의 접촉만 Change로 설정해야 하며; 다른 접촉은 일반적으로 Ground 또는 Constant bias = 0 V를 통해 0 V로 유지됩니다.
• Charge density / Fermi offset — 접촉에서의 다수 전하 밀도를 설정하며, 이는 국소 Fermi 준위 오프셋과 접촉이 얼마나 “좋은지” (선택적/ohmic) 를 효과적으로 결정합니다. 경험적으로, 더 높은 다수 전하 밀도는 일반적으로 더 낮은 저항과 더 높은 선택성을 갖는 접촉을 만듭니다.
• Majority carrier — 접촉이 주로 전자를 전도하는지 또는 정공을 전도하는지 선택합니다. 비반전 P3HT:PCBM 장치에서, 양극(예: ITO/PEDOT:PSS, 이 예제에서는 상단)은 정공 선택적이며, 음극(예: Ca/Al, 하단)은 전자 선택적입니다.
• Physical model — 접촉에서의 수송 경계 조건:
  • Ohmic (권장 시작점): 선택된 다수 캐리어에 대해 효율적인 주입/수집을 가정합니다.
  • Schottky: 장벽 제한 수송을 포함하며; 차단 접촉과 V_OC 손실을 연구할 때 유용합니다.

팁: JV 스윕을 실행할 때는 하나의 접촉을 Change로 설정하고 다른 접촉은 0 V로 유지하십시오. 접촉 제한 V_OC를 연구하려면 다수 전하 밀도를 낮추거나 Schottky 모델로 전환하여 비이상적인 선택성이 개방 회로 전압을 어떻게 감소시키는지 관찰해 보십시오.