Les panneaux solaires à couche mince commercialisés sur le marché sont constitués d'éléments de terres rares comme l'indium et le gallium, ou des métaux hautement toxiques comme le cadmium. Ces deux types de panneaux solaires à couche mince ont leurs propres problèmes, tels que le coût élevé et les problèmes d'utilisation dans les lieux de vie.

Une équipe de scientifiques de la DGIST, dirigé par le Dr Jin-Kyu Kang et le Dr Dae-Hwan Kim, a expérimenté des panneaux solaires fabriqués à partir d'éléments moins chers et plus abondants. Maintenant, ils ont publié les résultats de leur dernière étude dans Matériaux énergétiques avancés . Le Dr Kang explique les raisons sur lesquelles ils ont choisi leurs matériaux pour l'étude :« Les cellules solaires à couche mince utilisant du bronze (Cu-Sn) et du laiton (Cu-Zn) comme matériaux de base sont composées de matériaux, et ont été étudiés dans le monde entier en raison de leur faible coût, Haute durabilité, et la durabilité."

Cependant, l'utilisation de ces alliages dans la technologie des couches minces a ses propres inconvénients. Alors que l'efficacité théorique de ces panneaux correspond à l'efficacité des meilleurs produits du marché, en pratique, ils ont tendance à sous-performer considérablement. Ceci est dû à la formation de divers défauts dans les matériaux, comme un défaut "point", défaut "de surface", et défaut de "volume", pendant le "recuit" (ou le processus de chauffage et de refroidissement pour faire un film CZTSSe). Ces défauts minent le passage du courant, entraînant une perte d'électricité produite.

Par conséquent, les scientifiques voulaient trouver un moyen de synthétiser le CZTSSe de la meilleure qualité (cuivre, zinc, étain, soufre, et sélénium) films minces. Ils ont joué avec le profil de recuit, ce qui a un fort effet sur la taille des grains du film mince CZTSSe :plus le temps de recuit est long et plus la température de recuit est élevée, plus les grains sont gros, et plus la perte d'électricité est faible.

Cependant, à mesure que la température et le temps de recuit augmentent, il y a un changement dans les propriétés du film mince de CZTSSe en raison de la décomposition. Pour contourner ce problème, l'équipe a utilisé une "méthode assistée par liquide spéciale, " qui a permis aux grains de CZTSSe de croître à un rythme plus rapide. Cela signifiait que les grains pouvaient grossir même à basse température, empêchant la modification des propriétés du film mince CZTSSe.

Avec ce nouveau constat, un obstacle important a été surmonté dans la recherche d'une énergie solaire peu coûteuse et respectueuse de l'environnement. Le Dr Kim conclut, "Notre technologie a des applications diverses, y compris dans les appareils électroniques, articles ménagers, immeubles, et véhicules. La meilleure partie est que les cellules solaires CZTS sont exemptes des inconvénients actuels des métaux toxiques et rares. On peut installer partout où l'on veut."