그림 1. 페르미 레벨 변화와 함께 CZTSe에서 Na 관련 결함의 형성, Na 이동 경로 (b).
만곡 된 화살표의 페르미 레벨을 변경할 수도 2 CuGaS2 형성 SnGa 및 CuGa의 위치를 나타내는에서는 여기서 서브 유전체층의 절연성 전하 전송 레벨 SnGa0의 (a); CuGaS2, SnGa- SnGa + 및 밴드 갭 에너지 간격 함수의 허수 부 (b).
지구에서의 구성 원소의 구리 아연 주석 셀렌 (CZTSe)는 1.0-1.5 eV의 사이의 조정 된 차이로 구현 될 수도 황, 셀레늄 소량 치환 풍부한 무독성, 저렴한 박막 태양 전지 재료가 바람직하다. 현재, CZTSe 최대 효율 구리 인듐 갈륨 화합물 자매 셀렌 (CIGS) 실험 연구의 22.6 %보다 훨씬 낮은 12.6 %는, 나 도핑 통신사 CZTSe 재료 (정공) 농도는, 인핸스먼트 P를 향상시킬 수 보여 타입 컨덕턴스는 배터리 효율성을 증가시킨다. 그러나 그 메커니즘에 대한 현재의 도핑 효과는 아직 명확하지 않다.
따라서, 물리 고체 합비 연구소 아카데미, TF 중국 아카데미 꿩 속성 재료 불순물 및 결함 예의 연구를 실시 CZTSe했다. 제 원칙을 사용하여 계산 나 연구 그룹과 관련된 결함이 형성 될 수 있으며, 충전 전이 및 이동 경로 레벨. 결과는 CZTSe NASN 이외에 나 다른 결함 따라서 얕은 도너 또는 수용체. NaZn 낮게 형성 에너지가 다량으로 원료에 존재할 수있는 것을 특징으로하고,과 연관된 것으로 보여 극한 깊은 레벨 결함 SnZn 경쟁, 전자 - 정공 쌍의 재조합을 줄이고 전지의 효율을 향상시키기 위해, 동시에이 매우 얕은 레벨와 NaZn 전하 전송은, 재료에 구멍을 기여할 수있는 p- 형 도전성 재료를 강화하기 위해, NA의 VCu 얕은 억 셉터의 생성에 기여하는 CZTSe 물질의 Na 원자와 NaCu의 형태로 쉽게 이동이 가능하다. 관련 연구 결과는 Physical Chemistry Chemical Physics에 게시되어있다.
구리 재료의 밴드 갭의 중간 최적 전구체 근처 중간 대역 이상적인 태양 전지 재료이며, 2.43eV의 실온에서 CuGaS2 밴드 갭을 화합물. 최근에는 태양 전지가 중간 세 광자 흡수 과정, 최대 46 효율의 이론적 한계 실현할 수있다 % 연구자 때문에주의. CuGaS2 실험 및 이론적 연구 도핑 원소 (주석, 철, (Ti), 크롬 (Cr) 등)은 다양하지만 결과는 명확하지 않다. 예를 들면, 철 - 도핑 재료 CuGaS2위한 실험적 연구 도핑으로 흡수되는 광량을 향상 증가 것으로하지만, 광은 전류이고 전압이 이유로. 물리적 결함의 관점에서 도핑 최적화 하이브리드 밀도 기능적 결함 CuGaS2 주석과 연구 그룹 저하 문제 연구 CuGaS2 트랩의 SnGa에 따라서, 캐리어의 수명을 제한하는 바이폴라 동일한 방사 재결합 여진 가능성, 즉 광전류. 또한, 도너 SnGa가 CuGa 유도하다는 것을 발견 원발성 자연 형성, 전하 보상 양쪽이 EV +1.4 eV의 피닝에 페르미 레벨. 이때, SnGa + 및 CuGa- 이온화 2- 단점이 가능한 빛의 범위를 제한한다. 이론 연구 설명에 실험에서 현재 관찰 된 현상은 중간 영역에서 불순물의 특성에 대한 향후 연구 및 이해를위한 새로운 아이디어를 제공합니다. 관련 연구는 Physical Review B에 게시되었습니다.
이 연구는 국가 핵심 기본 연구 및 개발 프로그램 (973 프로그램), CSC 및 허페이 슈퍼 컴퓨팅 센터에 의해 지원 및 자금 지원을 받았다.
