comsol模拟半导体光电LSV和瞬态

只针对半导体材料，建立简单的二维模型，由于电解池接口模拟表面有不同形状分布的形貌工程时不方便，因此我们尝试采用半导体物理场接口而不采用电化学物理场。

我们采用钒酸铋充当光阳极的作用，不使用电解池的方法，只针对光阳极和其应有的反应进行等效模拟。在comsol的案例库中“辐射效应建模为在器件内部空间均匀地产生电子-空穴对。”，我们使用同样的方法。半导体物理场接口组件如下图。

1.LSV

光激发的载流子浓度受到电压和光强的影响，电压增大时，复合的概率变低，光强增大时载流子产生增加，不是线性关系，光照采用脉冲函数模拟。

同样，载流子的消耗用于等效载流子的复合和OER反应消耗空穴等行为。OER反应中空穴也会积累，积累的空穴复合概率增加，载流子的消耗应当和空穴以及电子的浓度高低相关联。空穴和电子的浓度高低直接引用半导体的因变量。
扫描参数Va，组件参数均来自AI或文献或估算的实际情况的数值。模拟LSV见下图

总体呈现出符合预期的变化趋势。电子和空穴的分布在光激发下进行分离，电子通过底部流向回路，空穴留在表面附近，如下图。

保持电压不变，在2ns内进行脉冲照射，添加x=1位置的脉冲。将该脉冲关联入光激发组件，计算后如下图。

在1ns时达到峰值，电子浓度如下图

收到光激发后迅速分离并消耗产生的光生载流子。还能结合分段函数模拟斩光。