Vor kurzem Gruppe Hefei Institut für Festkörperphysik Institut für Materialsubstanz Institut für Informatik Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Forschung neue Fortschritte bei der Untersuchung von Dünnschicht-Solarzellen-Materialien durch Simulation Fasan gemacht hat, theoretisch aus Cu abgeschirmt 2ZnSnS 4 (CZTS) behindern die Effizienz des Batterietyps und intrinsischer Defekte in der Verordnung vorgeschlagene Methode. Relevante Ergebnisse online veröffentlicht in Solar Energy Materials and Solar Cells 180, 118-122 (2018) Magazin.
Alle Elemente in der Erde CZTS reichlich vorhanden und nicht-toxisch ist als kostengünstiges und umweltfreundliche Batterie Kandidatenmaterial erkannt. Allerdings sind die höchste Wirkungsgrad von Solarzellen auf Basis von CZTS etwa 12,7% deutlich unter seiner Art Verbindung Cu (in, Ga) Se2 höchsten Wirkungsgrad (20,3%), einer der wichtigsten Gründe ist, dass es viele Ladungs lokalisierter Teilträger sind, hat den freien Transport CZTS die vorliegende Technologie von defekten nicht atomarer Skala Experimente gehinderten ein, und theoretisch kann durch die Untersuchung von Defekten und Ladungsübertragung gebildet werden, kann genau das Niveau der wichtigsten Typen von Ladungs lokalisierter Defekte bestimmen.
Auf der Grundlage der Forschungsgruppe hat Fasanen Hybrid Funktionaltheorie CuSn und CuZn in der Hauptladung gefunden werden CZTS die lokalisierte Defekte und dessen Einfluss auf verschiedene Trägern. CuSn in der Bandlücke einen tiefen Verunreinigungsgrad bilden Elektron-Loch-Paare durch das Verbund tiefen Pegel, wodurch CuSn-Verbindung ist eine tiefe Ebene Zentren. CuZn relativ niedrigen Verunreinigungsniveau Position, leicht ionisiert, der Beitrag der Ladungsträger, aber CuZn- nach der Ionisation und neigen dazu, eine Ladungs ZnCu + zu bilden, sie gegenseitig kompensierenden Akzeptor - Donator Fehler, bei dem die elektrisch CuZn- und ZnCu + anziehen jeweils einer großen Potentialschwankungen im Material einzuführen, kann die Welligkeit Träger eingefangen werden, wodurch die Ladungsträgerkonzentration des Materials in und unterliegen im Gegenteil reduziert wird. Gruppe, die durch die weitere Forschung, die Hemmung dieser beiden Ansätze lokalisierter Defekte cHARGE: (1) eine CuSn Sn reiche Umgebung für die Wachstumshemmung, weil chemische Veränderungen Formel sehr großen Bereich von Sn, Sn-reicher Umgebung durch das Wachstum zu schaffen, kann CZTS unterdrückt werden, CuSn, (2) Cd dotiert Hemmung CuZn, weil Dotierung wird die Position Zn Cd, Verringerung der Wahrscheinlichkeit von CuZn besetzen zwei Lösungen gebildet experimentelle Unterstützung erhalten werden.
Die oben erwähnte Arbeit war ‚973‘ Projekte und die National Natural Science Foundation, die Chinesische Akademie der Wissenschaften unterstützt in Hefei Supercomputer Center Subzentren abgeschlossen berechnet.
1. Fig sechs Arten von Ladungs lokalisierte Defekte werden in unterschiedlichen Abständen von stabilen chemischen Potentialenergiebeziehungen mit dem Fermi-Niveau verändern gebildet wird, kann als 1.5ev weniger gebildet sein ist in erster Linie eine CuSn und CuZn.
Abbildung 2. Chemical Potential Stabilitätsintervall CZTS, das Gebiet von einem Polygon eingeschlossen.
3. Fig Cd Dotierstoffstörstellen zur Bildung eingeführt wird, kann auf die Beziehung zwischen dem Fermi-Niveau variiert in Abhängigkeit (a) (b) chemisches Potential. CdZn niedrigsten Energieform, ist es die Position beschrieben, Cd und Zn Verunreinigungen, CuZn Inhibierung der Bildung zu besetzen neigt.
