太阳能作为可再生能源是解决能源危机的重要途径之一,铜锌锡硫Cu₂ZnSnS₄（CZTS）薄膜太阳能电池是一种有希望成为新一代太阳能电池中最具发展潜力的太阳能电池,且其组成元素在地壳内储量丰富,安全无毒,引起广泛关注。本论文以CZTS薄膜太阳能电池的吸收层为研究对象,在附有Mo层的钠钙玻璃上采用磁控溅射法制备前驱体Cu-Sn-Zn薄膜,然后对其进行不同温度（230℃、250℃、290℃、310℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃）的硫化处理制备CZTS薄膜。通过XRD、SEM、TEM、HAADF和EDS等表征方法研究CZTS薄膜、薄膜与Mo层之间界面的微观组织结构及化学成分变化,并探讨了硫化热处理过程中CZTS薄膜的形成过程。主要结果如下:（1）前驱体Cu-Sn-Zn薄膜经过不同温度的硫化热处理后,薄膜中的物相不同,硫化温度低于400℃,薄膜只形成二元相和三元相;400℃硫化薄膜中形成CZTS相,且CZTS相为主要组成相;400℃⁵50℃之间,CZTS相稳定存在;硫化温度为600℃时,CZTS相出现分解现象。在400℃及以上温度硫化处理的薄膜中CZTS晶粒均出现孪晶现象,随着硫化温度的升高,CZTS孪晶晶粒的尺寸增加。（2）不同温度硫化过程中,薄膜表面均呈现凸凹不平的颗粒状,薄膜中靠近底层Mo区域的近钼层晶粒尺寸较小,而表层晶粒尺寸较大,近钼层和Mo层之间还存在一层MoS₂层。随着温度升高,CZTS相逐渐形成,晶粒不断长大,结晶度提高。随着硫化温度升高,薄膜厚度略有增加,尤其是550℃硫化的薄膜表层厚度增加明显。（3）在不同温度的硫化处理过程中,前驱体Cu-Sn-Zn薄膜低温硫化处理的样品横截面Cu、Zn和Sn元素分布不均匀,随着硫化温度的升高,Cu、Zn和Sn元素分布趋于均匀。（Cu+Zn+Sn）/S的比值在0.83⁰.99之间,大部分在0.9以上接近1。低温时Cu/（Zn+Sn）比值很大,400℃及以上温度该比值在1附近,600℃时,Cu/（Zn+Sn）比值升高到接近2。薄膜中Zn/Sn比值随着硫化温度的升高而提高。（4）硫化热处理Cu-Sn-Zn薄膜形成CZTS薄膜的过程涉及4个阶段:前驱体的合金化以及合金元素的扩散;合金元素与S结合形成硫化物（二元或者三元硫化物）;CZTS晶粒的形核与长大;高温CZTS晶粒分解。