Kesterite是由铜，锡，锌和硒元素制成的半导体化合物。这些半导体可用作太阳能电池的光吸收材料，但到目前为止，其最高效率仅为12.6%，而由铜铟镓硒化物(CIGS)制成的太阳能电池的效率已超过20% 。尽管如此，由于钾钛矿包含常见元素，因此被认为是CIGS太阳能电池的有趣替代品，因此不会出现供应瓶颈。HZB的Susan Schorr教授领导的团队现在研究了一系列非化学计量的钾盐石样品，阐明了成分与光电性能之间的关系。在HZB合成样品期间，锡原子被锗取代。
BER II的中子衍射
研究人员随后使用BER II中子衍射对这些样品进行了研究。铜，锌和锗可以用这种方法很好地区分开，并且它们的位置可以位于晶格中。结果：在效率最高的太阳能电池中发现的组成略微贫铜和富锌的硅藻土也具有最低的点缺陷浓度和最低的铜锌无序度。组合物中铜的富集程度越高，其他点缺陷的浓度也越高，这些点缺陷被认为对太阳能电池的性能有害。进一步的研究表明，能带隙是如何已知的，如何取决于硅藻土粉末样品的成分。
锗的影响
该研究的第一作者RenéGunder解释说：“该带隙是半导体的特征，它决定了材料中光释放载流子的频率。” “我们现在知道，锗会增加光学带隙，从而使该材料将更大比例的阳光转化为电能。”
Kesterites：太阳能电池和光催化剂的候选人
“我们坚信，这些类型的钾长石不仅适用于太阳能电池，还可以考虑用于其他应用。作为光催化剂的钾长石可能能够利用阳光将水分解为氢和氧，并将太阳能存储在太阳能电池中。形式的化学能。” Schorr解释说。
