能源是当代人类社会发展和进步的源泉,同时也是人民美好生活的基础。随着人类对能源的消耗量越来越大,各类可再生能源得到了巨大的发展,太阳能作为一种绿色环保的再生能源一直被广泛的关注。硫化锑（Sb2S3）薄膜是一种具有良好应用前景的吸光材料,其具有合适的禁带宽度（1.5 e V-1.7 e V）、较高的载流子迁移率(10~5 cm-1)和光吸收系数(＞10~5 cm-1)等特点,在太阳能电池应用领域备受瞩目。本文主要通过实验及SCAPS软件仿真系统探究Sb2S3薄膜厚度对其太阳能电池器件的性能的影响,重点关注器件中光吸收与载流子输运这两个重要因素,并揭示二者与Sb2S3薄膜厚度的关联信息,优化吸光层厚度,提高器件性能。第一章,对太阳能作为一种新型能源进行了系统的描述及各种不同的薄膜太阳能电池进行充分的介绍和优缺点的分析。同时,也对Sb2S3吸光材料特性及当前器件研究现状进行分析,并提出本论文的研究内容、技术手段和研究目标。第二章,我们介绍了采用不同的水热反应时间制备不同厚度Sb2S3薄膜的基本过程,并详细描述其电池组装的流程。同时,介绍了本实验中所采用的薄膜材料结构、形貌和光电性能等基本物性表征手段,以及阐述了电池器件分析所需的表征。第三章,我们对不同水热条件下获得的Sb2S3薄膜进行表征分析。根据XRD、Raman及SEM表征结果的可知,在使用相同ITO/Ti O2/Cd S衬底的基础上,不同水热生长时间所获Sb2S3的晶体结构和表面形貌相似,而该光吸收层的厚度随着生长时间的延长线性增加。Sb2S3薄膜的透射率则随着薄膜厚度的增大呈下降趋势,即光吸收获得了明显的增强。然而,Sb2S3薄膜厚度的增大也增加了器件光生载流子复合几率,降低电子空穴的分离效率。通过权衡器件中不同吸收层厚度对光吸收和载流子分离的影响,优化水热生长时间为15 h时,获得了4.96%效率的Sb2S3薄膜太阳能电池,并分析其吸收层厚度对器件的影响机制。第四章,我们使用的SCAPS软件对第三章实验结果进行模拟分析。首先,对包括双缓冲层Ti O2/Cd S、光吸收层等功能层的各项重要物性参数进行模拟优化,以期提高器件的基础效率,例如优化的双缓冲层Ti O2/Cd S厚度为50 nm;Sb2S3薄膜载流子浓度为4×1016 cm-3;同时其缺陷态浓度应小于1×1017 cm-3。其次,探索了Sb2S3薄膜厚度对器件JV、EQE等结果的影响趋势,其模拟结果与上述实验结果相吻合,从而进一步揭露了吸收层厚度与器件光吸收及载流子分离的关联机制。第五章,总结了本毕业论文的主要工作,同时对Sb2S3薄膜太阳能电池的发展,特别是对改善Sb2S3薄膜质量和器件性能做出展望。