Los paneles solares de película delgada comercializados en el mercado consisten en elementos de tierras raras como indio y galio, o metales altamente tóxicos como el cadmio. Ambos tipos de paneles solares de película delgada tienen sus propios problemas, como el alto costo y los problemas de uso en los lugares de vida.

Un equipo de científicos de DGIST, dirigido por el Dr. Jin-Kyu Kang y el Dr. Dae-Hwan Kim, ha estado experimentando con paneles solares hechos de elementos más baratos y abundantes. Ahora, han publicado los resultados de su último estudio en Materiales energéticos avanzados . El Dr. Kang explica las razones por las que eligieron sus materiales para el estudio:"Las células solares de película delgada que utilizan bronce (Cu-Sn) y latón (Cu-Zn) como materiales base están compuestas de tierra abundante no tóxica materiales y han sido estudiados en todo el mundo debido a su bajo costo, alta durabilidad, y sostenibilidad ".

Sin embargo, El uso de estas aleaciones en la tecnología de película fina tiene sus propios inconvenientes. Si bien la eficiencia teórica de estos paneles coincide con la eficiencia de los principales productos del mercado, en la práctica, tienden a tener un rendimiento inferior drásticamente. Esto se debe a la formación de varios defectos en los materiales, como defecto "puntual", defecto de "superficie", y defecto de "volumen", durante el "recocido" (o el proceso de calentamiento y enfriamiento para hacer una película CZTSSe). Estos defectos minan el flujo de corriente, resultando en la pérdida de electricidad generada.

Por lo tanto, los científicos querían encontrar una manera de sintetizar el CZTSSe (cobre, zinc, estaño, azufre, y selenio) películas delgadas. Jugaron con el perfil de recocido, que tiene un fuerte efecto en el tamaño de grano de la película delgada CZTSSe:cuanto más largo es el tiempo de recocido y mayor temperatura de recocido, cuanto más grandes son los granos, y menor es la pérdida de electricidad.

Sin embargo, a medida que aumentan la temperatura y el tiempo de recocido, hay un cambio en las propiedades de la película delgada de CZTSSe debido a la descomposición. Para evitar este problema, el equipo utilizó un método especial "asistido por líquido, "lo que permitió que los granos de CZTSSe crecieran a un ritmo más rápido. Esto significaba que los granos podían crecer mucho incluso a bajas temperaturas, evitando el cambio en las propiedades de la película delgada CZTSSe.

Con esta nueva observación, Se ha superado un obstáculo importante en la búsqueda de energía solar de bajo coste y respetuosa con el medio ambiente. El Dr. Kim concluye:"Nuestra tecnología tiene diversas aplicaciones, incluso en dispositivos electrónicos, artículos de uso doméstico, edificios y vehículos. La mejor parte es que las células solares CZTS están libres de los inconvenientes actuales de los metales tóxicos y raros. Podemos instalar en cualquier lugar que queramos ".