【摘 要】
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铜锌锡硫（CZTS）是一种新型的低成本薄膜太阳能电池材料,不仅具有较高的光吸收系数(>104cm-1)及合适的禁带宽度（约为1.50 eV）,而且其组成元素在地壳中储量丰富、绿色无毒、成本低
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铜锌锡硫（CZTS）是一种新型的低成本薄膜太阳能电池材料,不仅具有较高的光吸收系数(>104cm-1)及合适的禁带宽度（约为1.50 eV）,而且其组成元素在地壳中储量丰富、绿色无毒、成本低廉,因此,被认为是替代铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池的理想吸收层材料。本论文采用喷雾热解法制备了CZTS前驱体薄膜,通过后处理（硫化/硒化）改善薄膜的结晶性,制备了大晶粒的CZTS的CZTSSe薄膜,并组装了相应的器件,初步研究器件的光伏性能。本论文主要开展了以下三个方面的工作:1.制备CZTS薄膜:论文经过筛选,以甲醇为溶剂,选择CuCl2、ZnCl2、SnCl2及SC（NH2）2作为前驱物,溶解后得到前驱体溶液,采用喷雾热解法制备得到CZTS前驱体薄膜。前驱膜在氮气气氛中退火后晶化增强,采用XRD、Raman（包括UV-Raman）等检测方法对薄膜进行表征,结果表明成功制备出锌黄锡矿结构的CZTS薄膜。2.制备大晶粒CZTS或CZTSSe薄膜:本论文通过对CZTS前驱体薄膜进行硫化或硒化,采用XRD、Raman（包括UV-Raman）、SEM和EDS等检测方法对薄膜做出表征,最终显示成功地制备出锌黄锡矿结构的大晶粒CZTSSe薄膜。3.器件组装及性能测试:顶衬结构（superstrate type）的电池:结构为FTO/CdS缓冲层/CZTS光吸收层/Au,非硫化/硒化条件下电池效率最高为1.05%（电池的有效面积为0.0907 cm2）。
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