최근 컴퓨팅 과학 연구원, 연구 그룹의 재료 물질 연구소의 고체 물리학 연구소의 허페이 (合肥) 연구소가 시뮬레이션 꿩을 통해 박막 태양 전지 재료의 연구에 새로운 진전을 이론적으로 구리에서 상영 2ZnSnS 4 (CZTS) 규제 제안 된 방법의 배터리 종류와 고유 결함의 효율성을 방해. 태양 에너지 재료 및 태양 전지 (180), 118-122 (2018) 잡지에 온라인 출판 관련 결과를.
지구에있는 모든 요소가 풍부하고 무독성 CZTS 잘 그것의 종류 아래, 비용 효율적이고 환경 친화적 인 배터리 후보 물질. 그러나, CZTS에 따라 최고 효율 태양 전지는 약 12.7 %로 인식되고 있습니다 화합물 구리는 SE2 가장 높은 효율 (20.3 %) (GA에서) 중요한 이유 중 하나는 무료로 전송 CZTS에게 본 기술을 방해 한 많은 요금 지역화 된 서브 캐리어가 결함에서하지 원자 규모의 실험되고 있다는 것입니다 입력 이론적 정확하게 충전 국부적 결함의 주요 유형의 레벨을 결정할 수있는 결함 및 전하 전송의 연구에 의해 형성 될 수있다.
연구 그룹을 바탕으로이 이론 CuSn 및 CuZn의 주요 비용에서 발견되는 기능 꿩 하이브리드 지역화 결함과 다른 항공사에 미치는 영향을 CZTS. 밴드 갭에 깊은 불순물 수준을 형성 CuSn 복합 깊은 레벨에 의해 전자 - 정공 쌍은, 이와 CuSn 화합물은 깊은 수준의 중심이다. CuZn 비교적 낮은 불순물 수준의 위치가 쉽게 이온화 상기 캐리어의 기여하지만 CuZn- 이온화 후 경향이 형성 전하 ZnCu + 서로 셉터 보상 - 전기 CuZn- 및 ZnCu +는 각각의 재료에 큰 전위 변동을 도입 유치 상기 도너 결함, 리플 따라서 상기 재료의 캐리어 농도를 감소시키고 반면에 따라, 캐리어를 포획 할 수있다. 추가 연구에 의해 그룹이 두 접근법의 억제 결함 국부 담당 : 화학적 변화는 성장을 만들어 주석, 주석이 풍부한 환경 화학식 매우 넓은 범위 CZTS 때문에 성장 억제에 대한 (1) CuSn 주석 풍부한 환경을 억제 할 수있다 (2) Cd 도핑은 도핑 된 Cd가 Zn의 위치를 점유하고 CuZn 형성의 가능성을 줄이기 때문에 CuZn을 억제한다. 두 가지 방법 모두 실험적으로 지원된다.
위의 연구는 중국 '973'프로젝트와 중국 국립 자연 과학 재단의 지원을 받았으며 계산 작업은 중국 과학원 슈퍼 컴퓨터 센터의 허페이 지점에서 완료되었습니다.
그림 1. 화학적 전위 안정성 간격의 다른 지점에서 서로 다른 전하의 국부적 인 결함의 형성 에너지는 페르미 레벨에 따라 다르며, 주 형성 에너지는 1.5eV CuZn 및 CuSn보다 작다.
그림 2. CZTS 화학 포텐셜 안정성 간격, 다각형으로 둘러싸인 영역.
형성 도입 (3) 카드뮴 도펀트 불순물 (a) (b) 화학 전위. CdZn 낮은 에너지 형태, 그것의 위치는 CD 및 Zn으로 불순물을 설명 CuZn 억지 형성을 점유하는 경향이 페르미 레벨의 관계에 따라 달라질 수있다.
