科学家开发低成本环保型太阳能电池板的方法

市场上商业化的薄膜太阳能电池板由铟、镓等稀土元素或镉等剧毒金属组成。这两种类型的薄膜太阳能电池板都有各自的问题，如成本高、居住场所中的使用问题等。现在科学家们开发出新颖薄膜技术制造高效无毒低成本环保型太阳能电池板。

来自大邱庆北科学技术院DGIST的一个科学家团队在Jin-Kyu Kang博士和Dae-Hwan Kim博士带领下，一直在实验用更便宜、更丰富的元素制成太阳能电池板。现在，他们已经在《先进能源材料》上发表了最新研究结果。研究人员详细介绍了他们选择材料研究依据。使用青铜（Cu-Sn）和黄铜（Cu-Zn）作为基础材料的薄膜太阳能电池是由无毒的地球丰富材料组成的，由于其成本低、耐用性高、可持续发展等特点，全世界都在研究。

然而，在薄膜技术中使用这些合金也有自己的缺点。虽然这些面板的理论效率与市场上顶级产品的效率相匹配，但在实际应用中，它们的表现往往大打折扣。这是因为在 “退火”（或加热和冷却以制造CZTSSe薄膜的过程）过程中，材料中形成了各种缺陷，如 “点 “缺陷、”面 “缺陷和 “体积 “缺陷。这些缺陷会破坏电流，导致产生的电能损失。

因此，科学家们想找到一种方法合成质量最好的CZTSSe（铜、锌、锡、硫、硒）薄膜。退火曲线对CZTSSe薄膜的晶粒大小有很大的影响：退火时间越长，退火温度越高，晶粒越大，电能损耗越小。

但是，随着退火温度和时间的增加，CZTSSe薄膜性能会因为热分解而发生变化。为了避免这个问题，该团队采用了一种特殊的 “液体辅助法”，该方法可以使CZTSSe的晶粒以更快的速度生长。这意味着，即使在低温下，晶粒也可以长得很大，从而防止了CZTSSe薄膜性能的改变。

通过这一新的观察结果，在寻找低成本环保太阳能过程中，克服了一个重大障碍。研究人员总结道：”我们的技术应用广泛，包括电子设备、家用物品、建筑和车辆中。最棒的是，CZTS太阳能电池没有了目前有毒金属和稀有金属的弊端。我们可以在任何需要的地方安装！”