製品情報

Laoss は、大面積半導体デバイス(有機EL、太陽電池)のシミュレーションソフトウェアです。デバイスサイズの大型化に伴って発生する電圧降下を計算して、電極の形状を最適化したり、高い導電性グリッドにより生じるシャドーイング効果とオーム損失の両方を最小にしたりすることが可能です。

Laossの特徴

  • 大面積半導体デバイス(OLED、薄膜PV)のシミュレーション
  • 高速な2+1次元での有限要素的な計算手法
  • 解析式や数値データ(実験あるいはシミュレーション)でIVデータの入力
  • デバイスの最適化(電極の材質や配置など)
  • OLEDやPVでのオーミック損失を最小化

実験での検証

下記の論文における輝度の位置依存性の実験結果に関して、Laossでのシミュレーション結果が良く一致しています(右図)。

K. Neyts et al.: “Inhomogeneous luminance in organic light emitting diodes related to electrode resistivity", J. App. Phys., 100, 114513(2006).

適用例

ジオメトリの最適化や材料選択などの検討において、時間とリソースを大幅に節約できます。

フィンガーライン電極の幅の最適化:

PVセルの透明電極に金属フィンガー(金属グリッド)を加えることで、その導電性を改善し、デバイス効率を上げることができます。このようなモデルで、金属フィンガーに起因する影(シャドーイング)と金属フィンガーの不足による導電率の低下というトレードオフ問題において、最適な金属フィンガーの幅を見つけ出します。

電極材質の選択:

電極の重要な特性は、その透明性と導電性です。両者の影響はデバイスのサイズにより変わりますので、最も効率的な材料を選択することは簡単な作業ではありません。 この例では、Laossを使用して、デバイスサイズに応じてPVセルに最適な材料選択のチャートを作成する方法を示しています。

様々な出力

OLEDやPVデバイスのLaossシミュレーションでは、IV曲線、フィルファクター対導電率、電極の電位の二次元可視化、電流密度および散逸、総出力電力など、幅広い出力データを生成することができます。


導電性向上のための金属グリッドを有する電極における電位分布

導電性向上のための金属グリッドを有する電極の水平軸に沿った電位

導電性向上のための金属グリッドを有する電極を流れる電流密度

Laossは、デバイス特性の正確なIV曲線を生成します。
これにより、Voc、Isc、FF、Pmaxの主なパラメータの抽出が可能です

フィルファクターの伝導率依存性、
完全導体電極の理想状態に向かって収束しています