中间带太阳电池的理论极限效率高达63.1%,远高于普通单节电池和叠层太阳电池,因而成为当前太阳电池研究领域的一大热门。根据中间带理论,适合作为中间带基体材料的最佳带隙值约为2.4 eV。黄铜矿结构的三元硫化物CuGaS₂的光学带隙恰为2.4 eV,是理论上最佳的中间带基体材料之一。理论研究表明过渡金属元素Ti、Cr掺入CuGaS₂材料中能够形成中间带,基于此,本文主要研究了Ti、Cr掺杂CuGaS₂中间带薄膜的制备及光电特性。本文采用磁控溅射-退火两步法制备Ti、Cr掺杂CuGaS₂中间带薄膜,将CuGaS₂靶和TiS₂/Cr₂S₃靶同时溅射到玻璃衬底上制备预制膜,在氩气作为保护气体的管式炉中退火,最终得到中间带薄膜。通过X射线衍射分析（XRD）、紫外-可见-近红外光谱分析（UV）、扫描电子显微镜分析（SEM）和EDAX等分析手段,研究了Ti-CuGaS₂和Cr-CuGaS₂中间带薄膜的微观结构和光电特性。研究结果显示,Ti、Cr掺杂CuGaS₂中间带薄膜的最佳退火温度为550℃,Ti-CuGaS₂薄膜的光吸收强度明显增强,在834 nm、1062 nm和1542 nm处有额外的子带边光吸收响应出现,说明Ti掺杂在CuGaS₂中引入了中间带,随Ti掺杂量的改变子带隙位置并无明显移动。Cr-CuGaS₂薄膜光吸收谱线也形成三条子带隙吸收边,证实有中间带形成。随Cr掺杂量增大,吸收带边位置红移,光学带隙逐渐变窄。