铜锌锡硫系太阳能薄膜电池是基于Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜太阳电池而衍生出的一类新的半导体光伏器件。目前多数的研究都借助于真空或是非真空的途径来制备铜锌锡硫薄膜并组装成电池,很好的提升了电池的转化效率等相关性能。本文在前人工作基础上,分别选取 CuSO4·5H2O(Cu(NO3)2·3H2O)、ZnSO4·7H2O、(Zn(N03)2·6H2O)、SnCl2·H2O等作为铜源、锌源、锡源和硫源,制备了 CZTS(铜锌锡硫)前驱体溶胶,进而通过溶胶-凝胶方法制备了 CZTS、Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)等薄膜和相应的半导体光伏器件,并就其相关性能进行了分析研究。本文的主要研究内容包括:1借助于溶胶-凝胶非硫化的方法(进行后退火的时候未添加硫源)采用乙醇为溶剂,金属有机盐为原料,制备铜锌锡硫薄膜。所生成的铜锌锡硫薄膜表面光滑、紧密且不存在空隙;薄膜的硫含量较少,可借助于对退火过程的控制能够增加薄膜里硫的百分比。通过预退火分析,可知最佳的预退火温度在250摄氏度,预退火实践为50秒;通过后退火分析,可知最佳的后退火温度为500摄氏度,后退火时间为30秒。2对制备的CZTS薄膜太阳能电池性能进行分析研究,发现增加硫化温度能改善薄膜结晶质量,因而能提高电池开路电压。研究了缓冲层硫化镉不同厚度对CZTS薄膜太阳能电池性能的影响,发现最高转换效率可达4.3%;探索了溶胶-凝胶非硫化方式生成的铜锌锡硫薄膜电池,其电池有一定的转换效率,效率为2.3%,尽管相应的效率不高,但这种方式因工艺易于实现,具有一定的应用价值。3通过溶胶-凝胶后硒化方式能够成功的生成铜锌锡硫硒薄膜,和经典的制作工艺相比,摒弃了硫化的步骤;并基于铜锌锡硫硒薄膜的制作工艺,成功设计了铜锌锡硫硒电池,转换效率达到了 2.95%,说明这工艺是可行的。本文建立了一个制备铜锌锡硫以及铜锌锡硫硒薄膜材料的绿色无污染工艺,制备方法具有成本低、品质好,吸收率高等优点。CZT(S,Se)薄膜太阳能电池具有良好的发展前景。而研究结果显示,铜锌锡硫薄膜太阳能电池的转换效率还需进一步优化提高。