CuIn(Ga)S2薄膜太阳能电池由于开路电压高、制造成本低、性能稳定等优点,因此被认为是广泛应用前途的第三代太阳能电池之一。本文主要研究内容包括:采用中频交流溅射方法,分别用旋转交替法和单独溅射CuIn和CuGa合金靶的工艺制备了CuIn(CI)或CuInGa(CIG)多层和双层预制膜,采用固态硫化法对制备的预制膜进行硫化获得CuInS2或Cu(InGa)S2薄膜,系统研究预制膜Cu、In原子比(Cu/In)、硫化温度、硫化时间、硫量、预制膜Ga含量等工艺参数对于薄膜性能影响;获得CuInS2及Cu(InGa)S2薄膜最优工艺参数。研究结果表明,Cu-In合金预制膜在硫化时,通过控制CuIn及Cu靶功率密度可精确控制预制膜Cu、In原子比;提高预制膜Cu/In可提高薄膜结晶质量,预制膜贫Cu时薄膜主要为CuAu有序相,预制膜富Cu时薄膜黄铜矿相含量升高;富Cu条件下随着硫化温度升高薄膜结晶性明显提高,当硫化温度为600℃时薄膜中主要为黄铜矿相结构;预制膜采用Cu/(Cu-In)结构时薄膜晶粒明显增大,薄膜结晶质量明显提高;预制膜中Ga加入可明显提高CuInS2薄膜禁带宽度,并且由于Ga原子对于Cu、S原子扩散起阻碍作用,因此提高CuInS2薄膜形成温度;当预制膜Ga含量低于0.10时,薄膜结晶质量明显改善;预制膜Ga含量高于或等于0.19时薄膜中出现粗大“丘状”颗粒,薄膜结晶质量降低;预制膜采用(Cu-Ga)/(Cu-In)双层预制膜制备得到的CIGS主要为CuIn5S8结构,并且薄膜与基底结合较差薄膜极易剥落。获得了固态硫化法制备CIS的优化工艺:预制膜Cu/In=1.13,硫化温度600℃;硫化时间25min;CIGS的优化工艺:预制膜Ga/(In+Ga)=0.10,硫化温度650℃,硫化时间10min;硫量5g。