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锌黄锡矿结构（Kesterite）Cu2ZnSn(Sx,Se1-x)4（CZTSSe）是直接带隙p型半导体,具有与CIGS相似的结构、带隙（1.02-1.5eV）和吸收系数(104 cm-1)。但与CIGS相比,薄膜制备方法简单,组成元素储量丰富,价格低,无毒,因此,被认为是制备薄膜太阳电池的理想材料。成为近年来薄膜太阳电池研究领域的前沿课题之一。自2014年,IBM公司制得世界最高效率12.6%的CZTSSe太阳能电池至今,该领域仍未再有突破性进展。造成CZTSSe电池低效率的主要原因是其开路电压和短路电流损失严重,而开路电压和短路电流损失的主要原因有两点:1、CZTSSe吸收层自身的质量问题,2、薄膜在硒化过程中,Se蒸气在高温下与背电极Mo反应生成MoSe2和一些其他的二次相;所以,提高CZTSSe吸收层质量和减少MoSe2的生成是提高CZTSSe电池转换效率的关键问题。本文使用金属盐硫脲法制备CZTS前驱体溶液,研究了硫脲溶解温度对CZTSSe吸收层质量的影响。制备和介入WO3隔离层,提高了CZTSSe太阳能电池的光电转换效率,并取得了如下原创性的科研成果:一、首先我们用DMSO作为溶剂,在不同温度溶解了硫脲并制备了相应的CZTS前驱体溶液,经旋涂,烧结制成CZTS纳米晶薄膜,又通过高温硒化进一步促进晶粒生长,制备出光电转换效率为3.61%的太阳能电池器件。通过对不同温度制得的薄膜硒化前后的形貌、成分的分析,发现温度主要通过影响DMSO这种溶剂的吸湿性来影响吸收层的质量,并得出金属盐的最佳溶解温度为80℃。二、我们利用直流磁控溅射法,通过研究溅射压强、溅射功率、溅射时间以及氧氩分压比（氧气和氩气的流量比值）等条件对薄膜质量的影响,制备了厚度可控、均一性较好的WO3纳米晶薄膜。详细研究了WO3纳米晶薄膜的晶体结构。然后我们将WO3纳米晶薄膜进行高温硒化。研究发现在高温硒化的过程中,钠钙玻璃基底中的钠离子会扩散到WO3薄膜中,并与WO3反应生成Na2W3O10。从而大大降低了隔离层的电阻。三、将不同厚度的WO3纳米晶薄膜插入器件中作为隔离层,制备了结构为Al/ITO/ZnO/CdS/CZTSSe/WO3/Mo/SLG的太阳能电池,通过对电池参数的分析得知,随着隔离层厚度的增加,它对电池性能的增益效果减弱;这主要是由于过厚的隔离层阻碍了光生空穴的传输;所以隔离层的厚度应该在保证薄膜连续的情况下尽量做薄。于是我们选取了5nm厚度隔离层进行了重复性试验。对电池的开路电压、短路电流、填充因子、串联电阻、并联电阻、品质因子、反向饱和电流等参数进行了逐一分析和比较。发现隔离层主要通过减少MoSe2的厚度以及背电极界面处的复合,从而降低了串联电阻和反向饱和电流,提高了并联电阻,进而提高了器件性能。我们利用这种方法制备了光电转换效率为5.49%的太阳能电池。四、我们用直流磁控溅射制备金属W的薄膜,通过一步高温硒化得到WSe2的纯相,对其霍尔效应以及SEM形貌进行分析,发现其p型导电的性质可以在背电极界面产生新的背电场,并对其加入电池背电极的可行性进行了分析。本论文的工作为提高CZTSSe吸收层晶体质量提供了新的方法,为通过插入隔离层来解决背电极界面复合的问题提供了新的材料,为CZTSSe太阳能电池的背电极材料提供了新的选择,为进一步提高CZTSSe太阳能电池光电转换效率提供了有益的实验数据。