随着人类经济的发展,能源问题已经成为世界各国面临的首要问题,清洁的可再生能源的研究和开发是国际学术界关注的重点。太阳能是一种取之不尽,用之不竭的无污染洁净能源。从20世纪50年代开始,太阳电池的研究和应用逐渐广泛。CuInS₂（CIS）是一种低温相为黄铜矿结构的化合物半导体,其禁带宽度为1.3～1.7eV,光吸收系数达10⁵cm^-1,较高的吸收系数使得CuInS₂薄膜不需要很大的厚度就可以对太阳光充分吸收,从而使其成为非常有潜力的一种太阳电池吸收层材料。目前制备CuInS₂薄膜材料的工艺路线比较复杂,成本高,严重阻碍着CuInS₂薄膜太阳电池的发展。ZnS是一种Ⅱ-Ⅵ族化合物直接带隙半导体材料,禁带宽度为3.6-3.8ev,对可见光波段的吸收较小,生长过程中需要的温度较低,是一种很好的替代毒性CdS的太阳电池缓冲层材料。目前主要采用化学水浴法制备ZnS薄膜,但是制备工艺不够成熟,重现性不好。本文利用低成本、非真空的化学法,制备了太阳电池用CuInS₂材料和缓冲层ZnS薄膜材料,并研究了其结构和性能,分析了生长机理。其中在酸性条件下采用化学水浴法制备CuInS₂薄膜和采用化学镀法制备CuInS₂薄膜是本文重点研究的技术,酸性条件下沉积CuInS₂薄膜可以抑制杂质的产生,提高薄膜纯度,两种方法均不需要真空条件,因而对设备的要求低,所需成本较低,有利于实现产业化,同时还具有工艺参数易于控制,制备的薄膜均匀且结晶性能好等特点。通过研究,本文取得的主要创新成果如下:1.优化了相关参数,得到了一步法沉积CuInS₂薄膜的稳定工艺,并初步探讨了化学水浴法生长薄膜的机理;研究了衬底和络合剂对薄膜沉积的影响,发现在ITO衬底上沉积和添加络合剂可以使薄膜致密化;研究了热处理对一步法沉积的CuInS₂薄膜结晶及光电性能的影响。2.采用多步化学水浴法制备了CuInS₂薄膜,优化了相关参数。研究了不同衬底对In₂S₃薄膜形貌及与衬底结合力的影响,发现在相对粗糙的衬底上沉积的In₂S₃薄膜与衬底的结合力较好,衬底对In₂S₃薄膜的表面形貌影响不大;研究了表面活性剂对沉积In₂S₃薄膜的影响,发现表面活性剂可以提高In₂S₃薄膜的致密度;研究了热处理对多步法沉积的CuInS₂薄膜结晶及光电性能的影响,发现了与上述一步法热处理相似的规律.3.研究了还原剂对化学镀法沉积Cu膜和In膜的影响,优化了相关参数,得到了沉积Cu膜和In膜的稳定工艺;研究了不同热处理方法对制备CuInS₂薄膜的影响,发现采用单步硫化法得到的CuInS₂薄膜的表面有很多气孔,采用多步硫化法得到的薄膜表面致密。4.采用化学水浴法制备的ZnS薄膜在可见光范围内的透过率在90%以上,薄膜的禁带宽度为3.8eV左右,适合做CuInS₂薄膜太阳电池的缓冲层。