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Cu2ZnSn（S,Se）4（CZTSSe）为p型半导体材料,由于其组成元素地壳储备丰富无毒、光吸收系数较高(＞10~4 cm-1)、带隙可调（1.0 e V-1.5 e V）、与Cu（ln,Ga）Se2（CIGS）晶体结构和性能相似等优点被认为是替代CIGS制备薄膜太阳能电池的理想吸收层材料。目前,以CZTSSe为吸收层制备的薄膜太阳能电池最高光电转换效率（PCE）已经达到13%,显示出巨大的发展前景。但是,这一效率依然远低于它的Shockley-Queisser（SQ）理论极限值（32.8%）和已经商业化的CIGS薄膜太阳能电池（23.5%）,因此提升CZTSSe电池的PCE依然是CZTSSe光伏技术研究和发展的重要任务。CZTSSe电池的传统结构为SLG/Mo/CZTSSe/Cd S/i-ZnO/ITO/metal,研究表明,限制传统结构CZTSSe电池PCE的主要原因是其开路电压亏损(VOC-def)较大。造成VOC-def较大的原因可以归纳为以下三个方面:（1）由于存在二次相和深能级缺陷,使得体相复合大。（2）由于部分光生电子向Mo电极扩散以及高温硒化时在Mo/CZTSSe背界面极易生成二次相和Mo（S,Se）2,导致Mo/CZTSSe背界面复合大。（3）由于CZTSSe与Cd S存在晶格失配和能带结构失配、CZTSSe表面存在表面态等,导致CZTSSe/Cd S前界面复合大。本论文主要针对前两个问题开展研究工作,尝试通过优化CZTSSe的形成路径以提高其晶体质量、减少体相复合;通过CZTSSe非均匀掺杂和背界面的结构修饰来减小背界面的复合,从而减小VOC-def,提高PCE。具体研究内容和结果如下:1.分别以Zn2+盐作为Zn源、Sn2+盐作为Sn源、Cu+和Cu2+盐以及它们的混合物作为Cu源,配制具有不同Cu+/(Cu++Cu2+)名义比例（R）的前驱体溶液,利用旋涂烤胶技术制备对应不同R的CZTS前驱体薄膜,然后经过高温硒化得到相应的CZTSSe薄膜,最后以CZTSSe薄膜为吸收层制备了一系列对应不同R的CZTSSe电池。研究发现,当前驱体溶液只含Cu2+离子时（R=0）,CZTSSe薄膜由kesterite结构的CZTSSe相和Zn（S,Se）组成。前驱体溶液中引入Cu+后,可明显提高薄膜中CZTSSe相的晶体质量、增大其晶格常数,减小Zn（S,Se）的含量,使得对应电池的并联电阻(RSh)增大,串联电阻（RS）和反向饱和电流密度（J0）减小,从而使电池的VOC-def随R的增加而减小,相应PCE从R=0时的5.47%提高到了R=1时的8.43%。2.通过在CZTS前躯体薄膜内部直接旋涂Cd（NO3）2·4H2O的DMSO溶液然后硒化处理,制备出Cd在CZTSSe中非均匀掺杂的Cu2（Cd,Zn）Sn（S,Se）4（CCZTSSe）薄膜。研究发现:Cd代替Zn掺杂到了CZTSSe中。Cd掺杂提高了CCZTSSe的晶粒尺寸和晶体质量,增加了CCZTSSe的致密度及其与Mo电极的紧密接触程度,使CCZTSSe太阳能电池的PCE从无Cd掺杂的7.64%提高到8.47%。PCE的增加主要归因于J0的减小,J0的减小一方面可能来自于Cd掺杂在CZTSSe中形成的梯度电场抑制了电子向背电极扩散,减少了背界面复合;另一方面可能源于Cd代Zn掺杂减少了2Cu Zn+Sn Zn缺陷簇,使CCZTSSe体相复合减小。3.设计和制备出在CZTSSe电池背界面Mo/CZTSSe插入不同厚度的非晶氮化硼钝化层（a BN）的CZTSSe太阳能电池。研究发现:其PCE随a BN层厚度的增加呈现先增加后减小的规律,通过优化a BN的厚度可使PCE从无a BN层太阳能电池的8.68%增加到9.51%。PCE的增加主要来自J0的减少,其次是RSh的增加和光生电流密度（JL）的减少;而PCE的减少主要归因于Rs的增加。结合SCAPS-1D数值模拟证明:J0的减小一方面归因于a BN抑制了CZTSSe和硒蒸气与Mo之间发生反应生成二次相和Mo（S,Se）2;另一方面,较薄的a BN可以与CZTSSe形成高电子势垒和低空穴势垒,阻挡了电子向背电极方向扩散,从而减少了电子和空穴在背界面的复合,但又不影响空穴向背电极的传输。RS增加主要是由于a BN是高阻材料,厚度太大会阻碍载流子向背电极的传输。RSh的增加主要归因于CZTSSe晶体质量的提高。