摘要： 本专题采用 NUWA 软件对 PIN 太阳能电池 、Poly-Si PIN 太阳能电池、单晶 Si 太阳能电池、SiGe 太阳能电池以及 InGaP/GaAs/Ge 化合物多结太阳能电池进行了光电特性仿真，展示 NUWA 软件针对不同种类太阳能电池的结构建模过程、相关模型参数设置和特征结果，旨在让使用者充分了解和掌握 NUWA 软件的操作和使用，并能够使用该软件进行各类太阳能电池的仿真和优化设计。
太阳能电池是利用光生伏特效应将太阳能转化为电能的一种器件。太阳能电池具有绿色环保、用之不尽、结构简单、无噪音、易组合、重量轻、建设周期短、使用寿命长等优点，但也有能量密度低、受环境影响大、功率不稳定的缺点。随着世界能源危机的出现以及人们环保意识的增强，太阳能在整个能源利用中的占比越来越高，太阳能电池的市场也越来越大，对太阳能电池光电转换效率的要求也越来越高。
目前，实际应用和研究比较多的是由半导体材料制备的太阳能电池，主要包括[1] a-Si 太阳能电池、单晶 Si 太阳能电池、Poly-Si 太阳能电池、CdTe 太阳能电池、CIGS 太阳能电池以及 V 族化合物太阳能电池等。据报道，晶体 Si 太阳电池最高转换效率已经达到26.7%[2]，III-V 族化合物多结太阳能电池效率最高达到38.8%[2], 但大多数太阳能电池的转换效率距其理论极限仍有巨大差距。现有的材料体系在器件结构设计、理论研究等方面仍有巨大进步空间。
本专题利用仿真技术对 PIN 太阳能电池、Poly-Si PIN太阳能电池、单晶 Si 太阳能电池、SiGe太阳能电池以及 InGaP/GaAs/Ge 化合物多结太阳能电池的光电特性进行模拟计算，包括器件结构构建、模型设置及结果输出，旨在使用户能够了解器件仿真技术，能够利用仿真技术理解各类太阳能电池的工作原理，并通过仿真来优化太阳能电池的结构以获得更高的光电转换效率。
本专题采用 NUWA 半导体工艺和器件仿真软件对各类太阳能电池进行仿真。NUWA 软件包含光照模型、光能量传输模型、吸收模型、折射率模型、界面效应模型、缺陷模型、SRH复合、俄歇复合、载流子输运模型、隧穿模型等，用于描述各类太阳能电池中的光子吸收、载流子输运、界面复合、能量传输等物理过程。
[1]黄海宾，周浪等，光伏物理与太阳电池技术，科学出版社。 [2]Martin A. Green, Yoshihiro Hishikawa, Ewan D. Dunlop, Dean H. Levi, Jochen Hohl-Ebinger, Anita W.Y. Ho-Baillie. Solar cell efficiency tables (version 51), 2018, 26:3–12.