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科学技术的发展使得社会经济和人口数量在逐年提升,与之伴随而来的则是对能源需求的大幅提升。如今人们最依赖的能源仍然是煤炭、石油、天然气之类的传统化石能源,但是化石能源终有消耗殆尽的一天,而且大量的使用化石能源也使人们面临着严重的环境问题,例如全球气候变暖,以及和日常生活相关的雾霾等问题。因此发展可持续无污染的新型能源也就成为当今社会的迫切需求。在众多的绿色能源中,太阳能因为其庞大的储存总量和简单的收集方式而吸引了众多研究者的目光,其中太阳能电池是一种直接简单利用太阳能的器件。在众多不同种类的太阳能电池中,薄膜太阳能电池又有着原料使用少、理论转化效率高以及制备工艺方便等优点,逐步成为太阳能电池家族的重要成员。其中铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池已经取得了22.3%的高效率,并且其结构稳定,弱光性能也比较优异,是一种优秀太阳能转化器件。虽然铜铟镓硒所代表的黄铜矿结构太阳能电池已经取得了很高的转换效率,但是在实际应用推广上仍然受到了限制,这主要受到了成本的制约。其中的成本制约主要来源于两个方面,一个作为吸收层本身原料的CIGS,其中In和Ga都是贵金属原料,价格昂贵,In在其他电子行业也有重要的应用,因此价格始终居高不下;成本的另一个方面则是因为作为四元体系,其在制备的过程中受到较大的限制,一些条件的变化将会引起最终产品的性能,因此导致成品率相对较低。为此我们需要寻找另一种稳定并且组元数较低且容易制备的材料作为薄膜太阳能电池的吸收层材料。硒化锑是一种简单的二元化合物,并不会受到化合物中个元素比例的影响。其作为太阳能电池的吸收层材料的应用才刚刚起步。同时世界上的Sb元素储量绝大部分都在中国,其价格与铜相近,为低成本制备太阳能电池提供了可能。针对以上这些优势,本论文的研究内容集中于硒化锑基的太阳能电池制作和性能提高。论文主要分为以下几个部分,具体内容如下:第一部分论文通过溅射方法制备锑金属预制膜随后硒化的方法来制备硒化锑薄膜,对比了不同硒化方式对薄膜的影响。论文首先系统研究了硒化条件对硒化锑薄膜的形貌、结构等性质影响,发现当退火温度较高时,硒化锑会伴有较大的损失。但是通过XRD测试分析可以发现制备的硒化锑薄膜中存在有高阻的晶面,将会影响器件性能,因此采取另一种硒化方式,使用快速退火设备进行硒化,并且系统研究了硒化温度、硒化时间以及升温速率对硒化锑薄膜结构、形貌以及光学带隙的影响,发现当退火温度在400℃,退火时间10分钟时制备的硒化锑薄膜比较适合制备太阳能器件。同时对比了两种不同硒化方式对硒化锑薄膜形貌结构的影响。第二部分研究了CdS与Sb2Se3异质结界面问题,初步表征了水浴法在Sb2Se3薄膜上制备的CdS的结构形貌,并且通过XPS测试方法研究了CdS与Sb2Se3异质结的能带偏移问题。发现CdS与Sb2Se3形成Ⅱ类接触。另外探索了另一种缓冲层ZnS与Sb2Se3的接触问题,同样研究了其与Sb2Se3的能带偏移,发现ZnS与Sb2Se3形成Ⅰ类接触。CdS与ZnS都可以作为薄膜电池中缓冲层材料。第三部分尝试制备类CIGS结构的Sb2Se3薄膜太阳能电池器件,以CdS作为缓冲层,并引入热处理过程稳定界面态,提高器件效率,在最优化条件后制备了开路电压在414mV,短路电流在16mA/cm2,转化效率为3.47%的电池器件。并进一步分析了器件的不足。最终通过对薄膜本身的研究优化以及CdS/Sb2Se3异质结界面的优化,制备了转化效率在3.47%的薄膜太阳能电池,为进一步提高该种类的薄膜太阳能电池做好了初步的探索。