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CZTS(Cu2ZnSnS4)作为不含贵重金属、不含有毒元素的薄膜太阳能材料，是当今半导体材料领域的研究热点。本文采用密度泛函理论计算工具VASP，全面、深入地研究了CZTS的晶体结构、电子结构、化学势稳定区域以及本征缺陷，结果如下:
CZTS的基态结构为KS结构，属于直接带隙结构，△-sol估算带隙为1.53eV;其价带项主要由Cu原子的t2轨道和S原子的p轨道组成，导带底主要由Sn原子的s轨道和S原子的p轨道组成;作为四元化合物，其杂质相多，化学稳定区域很狭小;需对合成环境进行严格控制，在富Cu贫Zn的条件下才能生长高质量晶体;在费米能为EVBM情况下，Cuzn受主缺陷具有最小的形成能， Zncu缺陷是形成能最小的施主缺陷;CZTS薄膜一般具有p型导电性，在贫Cu富Zn的条件下，有可能让Zncu缺陷成为主要缺陷，实现n型导电，不过这时会产生ZnS杂质相。
在CZTS的基础，类似地应用阳离子交叉替代法构造了Ⅰ-Ⅲ-Ⅳ2-Ⅴ4化合物，并分别通过PBE泛函和HSE杂化泛函，对其中的Cu(Al，Ga)(Ge，Sn)2P4进行计算研究，我们发现:
CuAlGe2P4和CuGaGe2P4的KS结构是基态结构，其总能明显低于其它结构，而CuAlSn2P4和CuGaSn2P4的KS和ST结构接近能量简并;不管是通过△-sol方法估算还是HSE泛函计算，所有带隙值基本都落在光伏材料理想带隙值1.1～1.7eV这一范围内， KS-CuAlSn2P4和KS-CuAlSn2P4属于直接带隙，而其它物质结构也接近于直接带隙;四种磷化物都有类似的电子结构，价带顶主要由Ⅰ族原子的t2轨道和P原子的p轨道组成，导带底主要由Ge/Sn原子的s轨道和P原子的p轨道组成;而且都存在一定的化学势稳定区域，相比于CZTS，稳定区域要宽大一些，在贫Al/Ga，富Cu、Ge/Sn的环境下，可以生长出高质量的晶体;在费米能为EVBM情况下，施主缺陷SnAl是CuAlSn2P4中形成能最小的缺陷，有利于n型导电的实现。
以上结果表明，四元磷化物CuAlGe2P4、CuGaGe2P4、CuAlSn2P4和CuGaSn2P4的性质与CZTS接近，具有充当太阳能电池材料的潜力。特别是CuAlSn2P4，跟CZTS一样没有含有有毒或者稀有的元素，有望作为高效、环保、廉价的太阳能电池材料，建议对其展开实验方面的研究。