Gecommercialiseerde dunnefilmzonnepanelen op de markt bestaan ​​uit zeldzame aardelementen zoals indium en gallium, of zeer giftige metalen zoals cadmium. Beide typen dunnefilmzonnepanelen hebben hun eigen problemen, zoals hoge kosten en problemen bij gebruik in woonruimten.

Een team van wetenschappers van DGIST, geleid door Dr. Jin-Kyu Kang en Dr. Dae-Hwan Kim, heeft geëxperimenteerd met zonnepanelen gemaakt van goedkopere en meer overvloedige elementen. Nutsvoorzieningen, ze hebben de bevindingen van hun laatste onderzoek gepubliceerd in Geavanceerde energiematerialen . Dr. Kang gaat dieper in op de redenen op basis waarvan ze hun materialen voor het onderzoek hebben gekozen:"Dunnefilmzonnecellen die brons (Cu-Sn) en messing (Cu-Zn) als basismaterialen gebruiken, zijn samengesteld uit niet-giftige, aarde-overvloedige materialen, en zijn wereldwijd bestudeerd vanwege hun lage kosten, hoge duurzaamheid, en duurzaamheid."

Echter, het gebruik van deze legeringen in dunnefilmtechnologie heeft zijn eigen nadelen. Hoewel de theoretische efficiëntie van deze panelen overeenkomt met de efficiëntie van topproducten, in praktijk, ze hebben de neiging om drastisch onder te presteren. Dit komt door de vorming van verschillende defecten in de materialen, zoals "punt" defect, "oppervlakte" defect, en "volume" defect, tijdens het "gloeien" (of het proces van verwarmen en afkoelen om een ​​CZTSSe-film te maken). Deze defecten ondermijnen de stroom, resulterend in verlies van opgewekte elektriciteit.

Daarom, wilden de wetenschappers een manier vinden om de beste kwaliteit CZTSSe (koper, zink, blik, zwavel, en selenium) dunne films. Ze speelden met het gloeiprofiel, wat een sterk effect heeft op de korrelgrootte van CZTSSe dunne film:hoe langer de gloeitijd en hogere gloeitemperatuur, hoe groter de korrels, en hoe kleiner het elektriciteitsverlies.

Echter, naarmate de gloeitemperatuur en -tijd toenemen, er is een verandering in de eigenschappen van de CZTSSe dunne film als gevolg van ontleding. Om dit probleem te omzeilen, het team gebruikte een speciale "vloeistofondersteunde methode, " waardoor de korrels van CZTSSe sneller konden groeien. Dit betekende dat de korrels zelfs bij lage temperaturen groot konden worden, het voorkomen van de verandering in de eigenschappen van de CZTSSe dunne film.

Met deze nieuwe waarneming een belangrijke hindernis is genomen in de zoektocht naar goedkope milieuvriendelijke zonne-energie. Dr. Kim concludeert, "Onze technologie heeft diverse toepassingen, ook in elektronische apparaten, huishoudelijke producten, gebouwen, en voertuigen. Het beste is dat CZTS-zonnecellen vrij zijn van de huidige nadelen van giftige en zeldzame metalen. We kunnen overal installeren waar we willen."