華東師范大學校信息學院化材料與器件教育部重點實驗室近期在國際著名材料學期刊《Advanced Materials》（《先進材料》， SCI影響因子13.87，2013年2月11日，DOI:10.1002/adma.201203146）上發(fā)表論文，報道了其在多元半導體的光伏轉換和缺陷性質研究方面取得的一系列進展。這是首篇以華東師范大學為第一研究單位在《Advanced Materials》上發(fā)表的科研論文。

  我校信息學院極化材料與器件教育部重點實驗室近期在國際著名材料學期刊《Advanced Materials》發(fā)表論文

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尋找廉價、環(huán)保、光伏轉換效率高的半導體材料是發(fā)展太陽能電池技術的關鍵。在此背景下，一類新型四元半導體：銅鋅錫硫（Cu₂ZnSnS₄）和銅鋅錫硒（Cu₂ZnSnSe₄）應運而生。它們具備光吸收強、組成元素儲量豐富、無毒等優(yōu)點，因而有望取代目前已市場化但是昂貴甚至有毒的碲化鎘(CdTe)和銅銦鎵硒(CuInxGa_1-xSe₂)，制作出下一代高效、廉價薄膜太陽能電池，并實現大面積應用。由于組成元素多達四種，該類半導體中的缺陷種類也顯著增多，從而直接影響了其光伏轉換效率，研究該類四元半導體中缺陷與光伏轉換之間的關系、進而提高光伏轉換效率也就成為一個迫在眉睫的課題。

但是，目前人們對銅鋅錫硫類半導體的缺陷性質了解還較少，受限于樣品質量等問題，通過實驗表征手段來開展研究存在較多困難，這使得相關的很多基本問題難以回答，例如，為什么富鋅貧銅的生長條件對于提高電池效率非常關鍵，為什么合成的樣品容易偏離理想化學配比，又如p型導電性的根源是什么、這類半導體中有沒有深能級復合中心缺陷等等。

該論文第一作者：極化材料與器件實驗室陳時友副研究員

圍繞上述問題，極化材料與器件實驗室陳時友副研究員近年來與復旦大學、美國可再生能源國家實驗室(NREL)、英國倫敦大學學院(UCL)、巴斯(Bath)大學等機構緊密合作，開展了持續(xù)的理論研究，通過第一性原理計算模擬，從微觀機理出發(fā)對上述問題給出了回答。相關理論結果在Appl. Phys. Lett.和Phys. Rev. B等期刊陸續(xù)發(fā)表后獲得了國內外同行的廣泛關注，系列論文的總SCI引用已經近四百次，并有多個理論預測獲得實驗證實。最近這篇長18頁的論文系統總結了該實驗室在銅鋅錫硫和銅鋅錫硒缺陷性質研究方面的最新理論結果，被《Advanced Materials》作為進展報告(Progress Report)發(fā)表，標志著該項研究已經邁上了一個新的臺階。

該系列研究獲得了華東師范大學科研創(chuàng)新基金、教育部創(chuàng)新團隊、國家重大科學研究計劃、上海市自然科學基金、國家自然科學基金等項目的支持。