Cu(In,Ga)(S,Se)₂(CIGS)薄膜太阳能电池的最高光电转换效率已经达到21.7%,是一种极具应用潜力的电池。CIGS薄膜太阳能电池的制备方法主要有真空法和非真空法。真空法因为操作复杂、设备成本高等缺点限制了大规模的工业生产;非真空法中的分子前驱体溶液法具有操作简单、设备成本低以及可以实现“卷对卷”工业生产等优点受到人们的广泛关注和研究。Mitize课题组采用肼溶液法制备CIGSSe薄膜太阳能电池,取得了15.2%的光电转换效率,这是分子溶液法制备CIGSSe薄膜太阳能电池的最高效率。但是,肼有剧毒、容易爆炸,不适合大规模工业化生产。因此,我们迫切需要寻找一种低毒的溶剂代替肼。非肼溶液法制备薄膜太阳能电池已经取得了一定进展,但是还存在许多问题:(1)常用的溶剂不能溶解金属硫化物或者溶解度很小,(2)分子前驱体溶液中不可避免的会引入氯、氧等杂质原子,(3)CIGS薄膜吸收层有碳残留的小粒子层。因此,为解决以上问题,我们首次以非肼的乙二胺和乙二硫醇的混合溶液为溶剂制备CIGSSe和CIGSe薄膜太阳能电池,并分别取得了11.8%和11.4%的光电转换效率。本论文的主要工作如下:1.我们通过对乙二胺的物理化学性质、乙二胺与乙二硫醇的比例以及预处理温度等条件的探索得出了CIGSSe薄膜的制备条件,然后通过对硒粉量、前驱体溶液的浓度、升温速率和硒化方式的探索得出了CIGSSe薄膜的硒化条件。2.我们以乙二胺和乙二硫醇的混合溶液为溶剂,Cu₂S、In₂Se₃、Ga和Se为原料制备CIGSSe分子前驱体溶液,采用旋涂/预处理的方法制备CIGSSe前驱体薄膜,然后用快速升温的方法硒化制备得到了全结晶的CIGSSe薄膜。通过对CIGSSe薄膜旋涂不同次数的探索,研究了不同薄膜厚度对薄膜晶体生长的影响。我们将不同厚度的CIGSSe薄膜组装电池,当旋涂次数为8次时,电池的光电转换效率最高。通过优化CIGSSe薄膜的制备条件,测试得到了11.8%的光电转换效率。3.为了精准的控制CIGSe薄膜中元素分布,我们以单质Cu、In、Ga和Se为原料,乙二胺和乙二硫醇的混合溶液为溶剂制备纯相的CIGSe薄膜太阳能电池。采用初步探索得到的CIGSe薄膜组装电池器件,测试得到了9.5%的光电转换效率,但是此时的CIGSe薄膜是上次大晶、下层小晶的双层结构。为了去除小粒子层,提高电池效率,我们改进了硒化装置,即采用RTP快速升温炉代替原来的管式炉。改进硒化方式后,最终制备得到了全结晶的CIGSe薄膜,并取得了11.4%的光电转换效率。