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TMM$-$Sim:薄膜太阳能电池光学仿真的多功能工具

材料科学 2024-04-19 v1 软凝聚态物质

摘要

传输矩阵法(TMM)已成为薄膜太阳能电池光学仿真的重要工具,特别是在专门研究有机半导体和钙钛矿材料的研究人员中。随着材料和制造工艺的快速发展,这些太阳能电池的商业可行性不断提高,光学仿真的重要性显著增长。通过利用光学仿真,研究人员可以深入了解光伏现象,从而能够实施器件优化策略以实现增强的性能。然而,现有的基于TMM的软件包存在局限性,例如需要编程专业知识、许可费用,或缺乏对双层器件仿真的支持。针对这些差距和挑战,我们提出了TMM Simulator (TMM-Sim),一个直观且用户友好的工具,用于计算基本的光伏参数,包括光电场分布、激子产生分布、每层吸收光比例、光电流、外量子效率、内量子效率和寄生损耗。TMM-Sim的另一个优势在于其能够生成适合作为电光器件仿真输入参数的结果。在这项工作中,我们提供了一个全面的指南,概述了使用TMM-Sim的逐步过程,并对结果进行了深入分析。TMM-Sim是免费提供的,可以通过我们的网络服务器(nanocalc.org)访问,或从TMM-Sim仓库(适用于Unix、Windows和macOS)在GitHub上下载。凭借其用户友好的界面和强大的功能,TMM-Sim旨在促进和加速薄膜太阳能电池的研究,推动可再生能源技术的进步。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.12191,
  title  = {TMM$-$Sim: A Versatile Tool for Optical Simulation of Thin$-$Film Solar Cells},
  author = {Leandro Benatto and Omar Mesquita and Kaike R. M. Pachecoand Lucimara S. Roman and Marlus Koehler and Rodrigo B. Capaz and Graziâni Candiotto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.12191},
  year   = {2024}
}

备注

9 pages, 8 figures