目前市場上已經實現商業化的薄膜太陽能電池板都由銦、鎵等稀土元素或鎘等含劇毒的金屬構成，但是此兩種類型的薄膜太陽能電池板都有自己的問題，如成本高，無法用于生活場所等。

（圖片來源：大邱慶北科學技術院）

據外媒報道，韓國大邱慶北科學技術院（DGIST）一組由Jin-Kyu Kang博士和Dae-Hwan Kim博士帶領的科學家團隊一直在進行實驗，尋求用更便宜、更豐富的元素制成太陽能電池板。Kang博士表示：“全球范圍內都有研究用青銅（Cu-Sn）和黃銅（Cu-Zn）為基礎材料制作薄膜太陽能電池，因為此類材料無毒、儲量豐富、成本低、耐久性高且具有可持續性。”

不過，在薄膜技術中使用此類合金也會有缺點。雖然用此類合金制成的太陽能電池板的理論效率與市場上最頂級產品的效率相當，但在實踐中，它們的表現卻往往大大落后。這是因為此類材料在“退火”（或加熱和冷卻以制作CZTSSe薄膜，即銅、鋅、錫、硫和硒薄膜）過程中會形成各種缺陷，如“點”缺陷、“表面”缺陷和“體積”缺陷。此類缺陷會破壞電流流動，導致發電電力損失。

因此，科學家們希望找到一種方法，能夠合成質量最佳的CZTSSe薄膜。他們對退火過程進行了調整，這對于CZTSSe薄膜的晶粒尺寸有很大的影響：退火的時間越長，退火的溫度越高，晶粒越大，電力損耗就會越小。

但是，隨著退火溫度和退火時間的增加，由于分解作用，CZTSSe薄膜的性能會發生變化。為了解決該問題，該研究小組采用了一種特殊的“液體輔助法”，可以讓CZTSSe晶粒以更快的速度生長，意味著即使在低溫下，晶粒也能長大，從而防止CZTSSe薄膜的性能發生改變。

有了這項新發現，在尋找低成本、環保型太陽能方面的一個重大障礙已被克服。Kim博士表示：“我們的技術有很多應用，包括電子設備、家庭用品、建筑物和汽車。最好的方面是CZTS太陽能電池沒有有毒和稀有金屬的缺點，我們可以將其安裝在任何想要安裝的地方。”

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