由铜铟镓硒[Cu（In,Ga）Se2,简记为CIGS]发展而来的铜锌锡硫硒[Cu2Zn Sn（S,Se）4,简记为CZTSSe]薄膜太阳能电池具有带隙可调、元素丰度高、理论转换效率高等优势,被视为具有应用潜力的新一代光伏能源器件之一。相较于真空法,基于非肼溶液法制备CZTSSe太阳能电池能够进一步降低制备成本。目前,CZTSSe太阳能电池的最高认证转换效率为13.0%,远低于CIGS太阳能电池的23.35%。提升基于非肼溶液法制备的CZTSSe太阳能电池的光电转换效率是该领域内亟需解决的重大科研问题。高效CIGS太阳能电池的吸光层通常为单层大晶粒贯穿结构,良好的结晶性有利于铜铟镓硒吸光层对光的吸收以及对载流子的输运,减少载流子复合,是获得高转换效率的关键所在。使用以四价锡盐为主要溶质的DMSO溶液体系制备出目前CZTSSe太阳能电池的最高认证效率,其晶粒生长方式为Se取代部分S的晶格直接生长为CZTSSe相。但是,硒蒸汽在硒化初期渗透薄膜到达背界面,晶粒双侧生长为两层大晶粒结构,吸光层内部的分层界面会造成载流子复合,不利于载流子的输运。此外,异质结界面,即CZTSSe/Cd S界面,是光生载流子产生与分离的重要区域,吸光层表面的缺陷对载流子具有俘获效应,极易造成载流子在该界面复合。针对如何提升吸光层结晶质量,改善前界面性能,减少载流子复合问题,本文主要开展以下两方面工作:（1）解决吸光层的结晶结构分层问题,减少体相内部的载流子复合:在以一价铜盐和四价锡盐作为原料的DMSO溶液体系中,改变硒化时硒粒初始质量,从而调控高温阶段硒蒸汽进入薄膜的程度,影响晶粒生长的速度和方向,使其生长为单层大晶粒贯穿结构的CZTSSe吸光层,该体系同时也避免了次级相对器件性能的影响。与双层大晶粒结构相比,贯穿大晶粒结构的吸光层体相内的分层界面被消除,使体相元素分布更加均匀,降低了因材料元素组分不均引起的带边波动,对准中性区的载流子收集能力有所增强,同时降低体相内部复合,从而更有利于载流子输运。基于此制备的CZTSSe器件获得了11.05%的光电转换效率。该工作为制备高质量CZTSSe吸光层和高效器件提供了一个切实可行的解决方案。（2）在已获得贯穿晶粒结构的基础上,改善CZTSSe吸光层表面,减少界面复合:在吸光层表面制备聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）有机钝化层,达到提升表面性能,降低载流子复合的目的,同时又可以避免无机界面层遇到水浴沉积Cd S时遭到氨水刻蚀而降低钝化效果的问题。通过表征分析得出PMMA的钝化机理为:PMMA中碳氧双键中的氧原子作为路易斯碱,与吸光层表面未完全配位的Cu、Zn和Sn等阳离子缺陷（路易斯酸）发生相互作用,减少相关缺陷对载流子的俘获。同时,PMMA处理使得耗尽区宽度增加和吸收层表面的价带最大值降低,可以使吸光层一侧的能带弯曲增加,内建电场强度增强,界面复合减少。PMMA的引入会略微影响吸光层对光的吸收,这表现为器件短路电流密度的略微降低。但是与基础器件相比,PMMA处理后的器件开路电压由472m V提升至510 m V,光电转换效率由11.10%提升至12.06%。PMMA有机钝化层策略为提升CZTSSe太阳能电池效率提供了又一思路。