Tutti gli elementi della terra CZTS abbondante e non tossico, è riconosciuto come un costo-efficace ed ecologico materiale candidato della batteria. Tuttavia, le celle solari più alta efficienza basate su CZTS circa 12,7%, ben al di sotto nel suo genere composto di Cu (in, Ga) Se2 massima efficienza (20,3%), uno dei motivi importanti è che ci sono molti sotto-portanti di carica localizzata ha ostacolato gli CZTS trasporto libero della presente tecnologia non esperimenti atomici scala da difettoso tipo, e può essere teoricamente formata dallo studio di difetti e di trasferimento di carica può determinare con precisione il livello dei principali tipi di difetti carica localizzata.
Sulla base del gruppo di ricerca ha ibrida fagiano funzionale Teoria CuSn e CuZn si trovano nella carica maggiore CZTS i difetti localizzati e la loro influenza su diversi vettori. CuSn formare un livello di impurità nel profondo del gap di banda , elettrone-lacuna coppie nel livello profondo composito, così CuSn composto è un centri livello profondo. posizione relativamente basso livello di impurezza CuZn, facilmente ionizzato, il contributo dei vettori, ma CuZn- dopo ionizzazione e tendono a formare una carica ZnCu + compensando ogni altra accettore - difetti donatori, in cui il elettricamente CuZn- e ZnCu + attraggono introducendo un grande potenziale fluttuazioni nel materiale, il ripple può essere catturato vettori, riducendo la concentrazione di portatori del materiale e soggetta al contrario. gruppo da ulteriori ricerche, l'inibizione di questi due approcci ordini a localizzato difetti: (1) un ambiente ricco CuSn Sn per l'inibizione della crescita, perché i cambiamenti chimici CZTS formula gamma molto ampia di Sn, ambiente Sn-ricco creando la crescita, può essere soppressa CuSn; (2) Il drogaggio con Cd sopprime CuZn, poiché il Cd drogato occuperà la posizione di Zn e ridurrà la possibilità di formazione di CuZn. Entrambi gli schemi sono stati supportati sperimentalmente.
Il lavoro di cui sopra è stato sostenuto dal progetto nazionale "973" e dalla National Natural Science Foundation della Cina, mentre il lavoro di calcolo è stato completato presso la filiale Hefei del Centro di supercalcolo dell'Accademia delle scienze cinese.
