铜锌锡硫太阳能电池是近年来太阳能电池研究领域的新星。CZTS光伏材料具有高理论光电转换效率、丰富的元素储量、低物料成本等优点,器件光电转换效率也已经突破11%。然而,在本研究之前,高效率的铜锌锡硫太阳能电池均依赖于真空法技术来制备窗口层和透明顶电极,而真空法设备成本极高,抵消了这种太阳能电池的成本优势,为参与研究的实验室设置了昂贵的设备门槛。因此,这种太阳能电池虽然具有巨大的商业前景,但尚未开始工业化生产,研究进展也相对缓慢。为了充分利用铜锌锡硫太阳能电池低成本的优势,本研究独自设计并实现了不依赖于真空成膜设备的全溶液法铜锌锡硫太阳能电池,并通过全面的器件优化与深入的机理研究,将全溶液法铜锌锡硫太阳能电池的效率提升至前沿水平。本研究主要包含了4项显著提升全溶液法锡硫太阳能电池器件效率的关键技术,包括背电极修饰、过渡层优化、吸光层高沸点溶剂处理技术和无硫粉的前驱体配方。优化后的全溶液法器件取得了7.5%的光电转换效率。