हाल ही में, कम्प्यूटिंग विज्ञान रिसर्च फेलो, अनुसंधान समूह की सामग्री पदार्थ संस्थान के ठोस राज्य भौतिकी संस्थान के हेफ़ेई संस्थान सिमुलेशन तीतर के माध्यम से पतली फिल्म सौर सेल सामग्री के अध्ययन में नई प्रगति की है, सैद्धांतिक रूप से Cu के बाहर की जांच की 2ZnSnS 4 (CZTS) बैटरी के प्रकार और विनियमन प्रस्तावित विधि में आंतरिक दोषों की क्षमता में बाधा। सौर ऊर्जा सामग्री और सौर सेल 180, 118-122 (2018) पत्रिका में ऑनलाइन प्रकाशित प्रासंगिक परिणाम नहीं।
पृथ्वी के सभी तत्वों को प्रचुर मात्रा में और गैर विषैले CZTS, अच्छी तरह से अपनी तरह से नीचे, एक लागत प्रभावी और पर्यावरण के अनुकूल बैटरी उम्मीदवार सामग्री। हालांकि, उच्चतम क्षमता सौर CZTS के आधार पर कोशिकाओं 12.7% के रूप में पहचाना जाता यौगिक Cu (गा में,) SE2 उच्चतम क्षमता (20.3%), महत्वपूर्ण कारणों में से एक कई आरोप स्थानीय सब-कैरिअर नि: शुल्क परिवहन CZTS वर्तमान प्रौद्योगिकी बाधा है वहाँ दोषपूर्ण से नहीं परमाणु पैमाने प्रयोगों है यह है कि टाइप करें, और सैद्धांतिक रूप से दोषों और आरोप हस्तांतरण के अध्ययन के द्वारा गठित किया जा सकता सही ढंग से आरोप स्थानीय दोष के मुख्य प्रकार के स्तर को निर्धारित कर सकते हैं।
अनुसंधान समूह के आधार पर तीतर हाइब्रिड कार्यात्मक सिद्धांत CuSn और CuZn प्रमुख आरोप में पाए जाते हैं स्थानीय दोषों और विभिन्न सेवा प्रदाताओं पर उनके प्रभाव CZTS है। CuSn बैंड अंतराल में एक गहरी अशुद्धता स्तर फार्म , समग्र गहरे स्तर से इलेक्ट्रॉन छेद जोड़े, इस प्रकार CuSn यौगिक एक गहरी स्तर केन्द्रों है। CuZn अपेक्षाकृत कम अशुद्धता स्तर की स्थिति, आसानी से आयनित, वाहक का योगदान है, लेकिन CuZn- आयनीकरण के बाद और करते हैं बनाने के लिए एक आरोप ZnCu + एक दूसरे को स्वीकर्ता प्रतिकारी - दाता दोष, जिसमें विद्युत CuZn- और ZnCu + प्रत्येक सामग्री में एक बड़े संभावित उतार-चढ़ाव शुरू करने को आकर्षित करने, तरंग वाहक कब्जा किया जा सकता है, इस प्रकार से सामग्री का वाहक एकाग्रता को कम करने और इसके विपरीत के अधीन है। आगे अनुसंधान द्वारा समूह, इन दो दृष्टिकोण के निषेध दोष स्थानीय प्रभारी: विकास निषेध के लिए (1) एक CuSn Sn अमीर पर्यावरण, क्योंकि रासायनिक परिवर्तन विकास बनाकर Sn, Sn युक्त वातावरण के सूत्र बहुत बड़ी रेंज CZTS, दबा दिया जा सकता है CuSn, (2) Cd doped निषेध CuZn, क्योंकि डोपिंग स्थिति Zn Cd को घेरता है, CuZn की संभावना को कम करने का गठन दो समाधान प्रयोगात्मक समर्थन प्राप्त कर रहे हैं।
उपर्युक्त काम था '973' परियोजनाओं और समर्थन राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन, चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज के हेफ़ेई सुपरकंप्यूटर केंद्र उप केन्द्रों में पूरा गणना।
1. अंजीर छह आरोप स्थानीय दोष के प्रकार स्थिर रासायनिक संभावित ऊर्जा संबंधों के विभिन्न अंतराल पर मुख्य रूप से एक CuSn और CuZn बनते हैं फर्मी स्तर 1.5eV से कम हो सकता बनाई है के साथ बदल रहा है।
अंजीर स्थिर खंड 2. CZTS रासायनिक संभावित, जैसे कि, एक बहुभुज क्षेत्र संलग्न।
3. अंजीर Cd dopant दोष बनाने के लिए शुरू की फर्मी स्तर के बीच संबंधों के आधार पर बदलती कर सकते हैं (क) (ख) रासायनिक संभावित। CdZn न्यूनतम ऊर्जा फार्म, यह स्थिति वर्णित Cd और Zn दोष कब्जा करने के लिए, CuZn बाधा गठन जाता है।
