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晶硅太阳能电池在当前光伏市场中占主要份额。单晶硅制绒是降低光损失,提高太阳能电池光电转换效率的一个有效途径。为了降低太阳能电池成本并提高效率,人们也在寻找新的半导体光伏材料。硫化铅（PbS）是一种重要的Ⅳ-Ⅵ族直接窄带隙（0.41 eV）p型化合物半导体,在太阳能电池、红外探测器、传感器等方面有潜在应用。本文研究了单晶硅片制绒及PbS薄膜制备,主要分为四部分,研究结果如下：第一部分研究了甲醇、乙醇、异丙醇（IPA）、乙二醇和1,2-丙二醇等不同添加剂对单晶硅金字塔绒面结构形貌和反射率的影响。一元醇（甲醇、乙醇、IPA）为添加剂制备的金字塔结构较均匀,大小合适,坍塌的金字塔较少。二元醇（乙二醇、1,2-丙二醇）为添加剂制备的金字塔结构大小不均匀,存在很多未成形的金字塔。这是因为一元醇比二元醇有更好的消泡效果。一元醇为添加剂制得的绒面反射率比二元醇低。其中以IPA为添加剂制得的金字塔结构均匀,大小合适（3～5μm）；反射率最低,约为11.8%。第二部分研究了预退火对单晶硅片制绒的影响。经过预退火处理的硅片表面金字塔比未经预退火的尺寸更大、大小更均匀、反射率更低。预退火使单晶硅片缺陷密度降低,易形成结构均一、体积较大的金字塔。未经预退火的金字塔大小约为3～5μm,随预退火温度由200℃升高到500℃,退火20 min的硅片经制绒后得到的金字塔大小由4～6μm增大到6～8 μm。未经预退火的硅片表面反射率约为11.7%,随预退火温度由200℃升高到500℃,硅片表面反射率由10% （200℃）减小到9%（400℃）,又增加到10.4%（500℃）。其中,预退火400℃后制得的金字塔绒面结构大小均匀,尺寸适中（5～7 μm）,反射率最低,约为9%,比传统制绒降低约2.7个百分点。随着预退火温度由200℃升高到500℃,预退火10 min的硅片经制绒后反射率变化不大,约为11%,其中,预退火400℃后经制绒得到的硅片表面反射率最低,约为10.7%,比传统制绒降低约1个百分点。第三部分采用化学浴沉积法（CBD）制备了PbS薄膜,研究了化学浴沉积时间对PbS薄膜结构和光学特性的影响。制备的PbS薄膜均匀、致密、附着力强。随沉积时间由25 min增加到300 min,PbS薄膜结晶性变好,在近红外光区（>1000 nm）内的透射率随之增加,在短波范围（<1000 nm）内的透射率随之减小。第四部分采用CBD法制备了Cu掺杂PbS薄膜。研究了Cu掺杂浓度对PbS薄膜结构、光学和电学特性的影响。Cu掺杂PbS的晶粒尺寸比未掺杂的PbS晶粒尺寸小。未掺杂的晶粒尺寸为45.5 nm,随Cu掺杂浓度由0增加到6.3at.%, Cu掺杂PbS晶平均晶粒尺寸由27.4 nm增加至44.7 nm。当Cu掺杂浓度从6.3 at.%增加到7.9 at.%时,Cu掺杂PbS平均晶粒尺寸又减小到42.9 nm。 Cu掺杂使PbS薄膜的带隙增大。未掺杂的PbS薄膜带隙约为1.14 eV,随Cu掺杂浓度由0增加到6.3 at.%, Cu掺杂PbS的带隙由1.28 eV减小到1.16 eV。当Cu掺杂浓度从6.3 at.%增加到7.9 at.%时,Cu掺杂PbS的带隙又增加到1.18 eV。Cu掺杂使PbS薄膜的载流子浓度增大。随着Cu掺杂浓度由0增加到6.3 at.%,载流子浓度由3.49×1015cm-3增加到了4.26×10体cm-3,这是因为Cu原子替代Pb原子的过程诱发了更多空位的产生。当Cu掺杂浓度从6.3 at.%增加到7.9 at.%时,载流子浓度又降低到4.05×1017 cm-3。迁移率随Cu掺杂浓度的增加呈现出相反的趋势,从110.9 cm2/Vs减小到7.1 cm2/Vs。Cu掺杂使PbS薄膜电阻率减小。随着Cu掺杂浓度由0增加到6.3 at.%,电阻率由16 Ω·cm减小到0.15 Q·cm,这个电阻率比之前报道的PbS薄膜电阻率都小。当Cu掺杂浓度从6.3 at.%增加到7.9 at.%时,电阻率又增加到1.09 Ω·cm。