Cu2ZnSn（S,Se）4是一种五元化合物半导体材料,因其具有组成元素丰富且环境友好,带隙可调,光吸收系数高等优点而被认为是最有潜力的新一代薄膜太阳能电池候选材料之一。本论文系统开展了基于醋酸盐和氯化物的不同前驱体起始材料,以及In元素掺杂对Cu2ZnSn（S,Se）4吸收层及其太阳能电池性能影响的研究,取得了如下研究成果:1.系统研究了起始材料中不同的阴离子对Cu2ZnSn（S,Se）4吸收层性质及电池性能的影响,结果表明氯化物更适合作为前驱体溶液的起始材料。通过比较基于醋酸盐和氯化物的两种不同前驱体溶液对Cu2ZnSn（S,Se）4吸收层的影响,揭示了起始材料中阴离子的重要作用。结果表明在基于醋酸盐的吸收层中,小晶粒层中较多的碳残留在抑制Mo（S,Se）2形成的同时,也抑制了晶粒的生长,而且造成吸收层组分分布不均匀的问题。然而,当用氯化物代替醋酸盐,吸收层不仅有机残留大量减少,且元素均匀分布,从而质量得到了改善。通过比较分别基于醋酸盐和氯化物的Cu2ZnSn（S,Se）4太阳能电池的光伏性能,发现基于醋酸盐的吸收层中存在致密的富碳小晶粒层,这导致了较大的载流子复合损失和高浓度的缺陷,从而降低了电池的JSC和FF。基于氯化物的Cu2ZnSn（S,Se）4吸收层碳含量低且组分均匀,避免了富碳小晶粒层导致的JSC损失和FF降低,电池效率可以达到6.58%。2.比较研究了不同价态的铜源对Cu2ZnSn（S,Se）4吸收层性质及电池器件性能的影响,结果表明CuCl更适合作为前驱体溶液的铜源。通过比较以CuCl2和CuCl作为前驱体溶液的铜源对Cu2ZnSn（S,Se）4吸收层的影响,发现由于Cu2+和Sn2+之间会发生不完全的氧化还原反应产生Sn4+,并且与DMSO形成低溶解度络合物Sn（DMSO）Cl4,导致前驱体溶液的稳定性较差,而以CuCl作为铜源可以有效避免这一问题。GIXRD图谱和SEM图显示,基于CuCl的吸收层质量显著改善,几乎看不见小晶粒层。比较分别以CuCl2和CuCl作为铜源的Cu2ZnSn（S,Se）4太阳能电池的J-V曲线,发现基于CuCl的Cu2ZnSn（S,Se）4太阳能电池RS更小,JSC得到了较大的改善,最终获得的效率为8.48%。3.研究了CdS缓冲层的厚度对Cu2ZnSn（S,Se）4太阳能电池性能的影响,实验表明CdS薄膜的厚度在50 nm左右时,其具有良好的薄膜质量和光学性能,以此作为缓冲层制备的电池JSC较高,且在低于500 nm波长区域EQE损耗也低。通过改变CdS薄膜的沉积时间控制CdS薄膜的厚度,并且对CdS薄膜进行形貌、光学表征,发现随着沉积时间的增加,CdS薄膜逐渐增厚,晶粒尺寸增大,但其光透过率降低。AFM测试表明,沉积时间为15 min时,CdS薄膜厚度在50nm左右,此时薄膜表面平整致密,粗糙度小,既没有明显的空洞也没有大颗粒。通过分析基于不同厚度CdS缓冲层的Cu2ZnSn（S,Se）4太阳能电池的J-V曲线,发现当CdS沉积时间为15 min时,电池的JSC明显最高,且在低于500 nm波长区域EQE损耗也低,转换效率可达8.74%。4.研究了In掺杂对Cu2ZnSn（S,Se）4吸收层性质及电池器件性能的影响,结果表明少量的In掺杂可以显著增大吸收层晶粒的尺寸,提高电池的填充因子FF。通过在Mo背电极和Cu2ZnSn（S,Se）4吸收层之间加入不同厚度的ITO中间层,控制扩散到Cu2ZnSn（S,Se）4吸收层中In元素浓度。SEM结果表明,少量的In掺杂可以显著地增大吸收层晶粒的尺寸。比较基于不同厚度ITO中间层的Cu2ZnSn（S,Se）4太阳能电池的J-V特性,结果显示ITO中间层的厚度在10 nm左右时,少量的In掺杂可以提升载流子浓度,使得串联电阻RS减小,有利于FF的提高,最终电池的效率达到9.22%（无减反层）。