Recentemente, Hefei Istituto di Fisica dello Stato Solido Istituto di sostanza materiale Institute of Computing Science Research Fellow, gruppo di ricerca ha fatto nuovi progressi nello studio dei materiali delle celle solari a film sottile attraverso fagiano simulazione, teoricamente presentato fuori Cu 2ZnSnS 4 (CZTS) impedire l'efficienza del tipo di batteria e difetti intrinseci nel metodo proposto regolamento. I risultati pertinenti pubblicati online a Solar Energy Materials e celle solari 180, 118-122 (2018) rivista.
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 Il tipo, e in teoria, può determinare con precisione il tipo di difetto localizzato alla carica principale studiando l'energia di formazione del difetto e il livello di energia di trasferimento della carica.
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; inibizione (2) Cd drogato CuZn, perché drogaggio occuperà la posizione Zn Cd, riducendo la probabilità di CuZn formata due soluzioni vengono ottenute supporto sperimentale.
Il lavoro di cui sopra è stato '973' progetti e sostenere la Fondazione Nazionale di Scienze Naturali, l'Accademia Cinese delle Scienze calcolato completato nel Hefei sub-centri Supercomputer Center.
1. FIG sei tipi di difetti carica localizzata sono formati a differenti intervalli di potenziali relazioni energetiche chimici stabili cambiare con il livello di Fermi è formato può essere inferiore 1.5ev è principalmente un CuSn e CuZn.
Figura 2. Intervallo di stabilità del potenziale chimico CZTS, l'area racchiusa da un poligono.
3. figura Cd impurità droganti introdotti per formare possono variare a seconda del rapporto tra il livello di Fermi (a) (b) potenziale chimico. CdZn forma di energia più bassa, essa tende ad occupare la posizione descritta Cd e Zn impurità, CuZn formazione inibizione.
