最近写论文用到了这个SCAPS-1D太阳能电池仿真软件，但找到的参考资料真的挺少的，所以既然找不到那就自己写吧。写这个博客主要是为了做笔记，也是为了记录我这个小白的成长，更是为了给像我当时一样的迷茫的初学者一些参考。本文仅仅是我一些个人经验，如有错误请大家指正。

SCAPS-1D软件打开后出现以下界面，简单来说，使用该软件仿真需要经过6个步骤。分别对应图中5大模块，具体操作步骤如下：

1. 运行SCAPS-1D软件
2. 定义太阳能电池的模型，包括电池的几何结构、每层材料的电学参数
3. 设置电池的模拟环境
4. 选择要模拟的类型
5. 开始计算
6. 展示模拟数据曲线

   

作为初学者，我们就按照这个步骤，一步步来完成电池的仿真。 

• 定义电池的模型

一开始我们先熟悉下软件的使用，所以应用软件下载后自带的电池模型来练手。点击Set problem打开定义电池模型界面，点击load加载CdTe-base.def加载模型，然后点OK。

 观察模型，光从电子传输层SnOx层打入，经过CdS缓冲层进入CdTe光吸收层后被吸收，随后CdTe层产生电子-空穴对，最终电子和空穴分别向阴极和阳极分离，并与外部电路循环形成回路。

• 设置电池的模拟环境

定义完模型后，我们点OK返回到初始界面，在环境里先把灯光light打开，打开后我们可以选择太阳光谱的类型，默认是AM1.5G的频谱。可以根据自己的需要选择。

• 选择要模拟的类型

接下来我们勾选I-V和QE，一般都是用到这两个。

设置I-V测量范围为0-1.5 V，电压建议设置大于等于光吸收层的带隙大小，比如在此模型中，CdTe层的带隙为1.5eV。当电压测量范围小了，会出现收敛失败的情况。在这里可以选择勾上在达到开路电压Voc后停止模拟。

设置QE的测量范围为300-900，这里的范围设置同样也可以根据CdTe层的带隙来确定。根据公式，该模型QE的截止波长为1240/1.5 = 826.7nm，所以我们应该设置比这个数值大的范围。

• 开始计算

全部设置完成后，我们点击Calculate开始计算。红框中显示OK表明模拟完成。 

• 展示模拟数据曲线

我们直接点击右边的I-V和QE就可以直接查看到模拟结果。

 如果想要的I-V曲线是要反过来的，可以在Set Problem中将模型从consumer变为generator, 就可以得到反过来的I-V曲线。

至此，整个电池仿真完成。当然，在上述步骤中，有些参数设置没有使用，如果想要更进一步地了解，可以看下官方给的手册。

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