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Cu2SnS3（CTS）作为一种三元化合物半导体材料,成分无毒,元素含量丰富并且由于其合适的带隙和较高的吸收系数,很适于用作薄膜太阳电池的吸收层。基于CTS薄膜的太阳电池最高转换效率已达到4.63%,但与理论效率之间还有很大差距。目前实验室制备CTS薄膜主要存在的问题是薄膜的结晶质量较差以及薄膜体内的载流子浓度较高,因此限制了CTS薄膜太阳电池效率的提升。本论文针对上述制备CTS薄膜所存在的问题,首次提出采用射频磁控溅射Sn单质靶和CuS化合物靶制备铜锡硫薄膜预制层,对预制层进行高温硫化后得到CTS薄膜,研究不同溅射条件以及硫化工艺对成膜品质的影响,优化制备条件,得到结晶质量良好、组分较优且均匀致密的薄膜。为了与常见的CTS薄膜制备方法进行对比,本论文亦采用了金属单质靶Cu和Sn制备CTS预制层,然后进行硫化,优化制备条件得到质量较佳的CTS薄膜。将两种方法制备的CTS薄膜进行更具体的光电性能的比较,得到溅射法制备CTS的较优工艺,最后尝试将优化后的两种吸收层运用于CTS薄膜太阳电池,进行分析得出结论。本论文的具体研究内容以及相应研究结果为:（1）采用磁控溅射Sn靶和CuS靶制备CTS薄膜的预制层,对得到的含硫预制层进行硫化,研究预制层中不同金属比例（Cu/Sn）以及硫化过程中的升温速率、硫化温度对薄膜特性的影响。发现将Cu/Sn为1.80左右的预制层以35℃/min的升温速率在570℃的温度下进行硫化,得到的CTS样品晶体质量较好,薄膜表面平整致密且相的纯度和组分比例都相对较优。若采用较低的硫化温度制备CTS薄膜较容易产生二次相且晶粒尺寸较小,而采用较高的硫化温度,虽然薄膜的晶粒尺寸增大,但由于高温使得锡元素流失严重,薄膜将会出现大量空洞。（2）采用溅射Sn靶和Cu靶的方法制备铜锡硫（CTS）薄膜的预制层,对得到的金属预制层进行硫化,研究不同金属比例（Cu/Sn）以及硫化工艺的升温速率、不同温度对薄膜特性的影响。研究发现将Cu/Sn约为1.60的预制层以25℃/min的升温速率在580℃的温度下进行硫化,得到的CTS样品晶体质量较好,晶粒尺寸大且薄膜表面平整致密,相的纯度和组分比例都相对较优。若采用较低的硫化温度制备CTS,薄膜的粗糙度较大并且晶粒尺寸小、晶界明显,而采用较高的硫化温度,薄膜的晶粒尺寸明显增大,但薄膜与衬底之间将生成较厚的细碎晶粒层,即出现双层结构的薄膜。（3）对采用两种不同预制层制备的CTS薄膜进行对比,发现Sn/CuS预制层制备的CTS薄膜晶粒尺寸比Sn/Cu预制层制备的CTS晶粒尺寸小,但在高温硫化过程中锡元素的流失较不严重,而且光电性能相对Sn/Cu预制层制备的CTS也较好。Sn/CuS预制层制备的CTS薄膜带隙为0.95 eV左右,载流子浓度的数量级为1017–1018 cm-3,迁移率平均为6 cm2 V-1s-1;而Sn/Cu预制层制备的CTS带隙为0.86 eV左右,载流子浓度的数量级为1019–1020 cm-3,迁移率平均为3 cm2V-1s-1。（4）尝试利用两种优化后的CTS薄膜样品作为吸收层制备CTS薄膜太阳电池（结构为Mo/CTS/CdS/AZO/Al）,比较两种吸收层对薄膜电池特性的影响。结果显示Sn/CuS预制层制备的CTS薄膜太阳电池光电转换效率为1.32%,而Sn/Cu预制层制备的CTS薄膜太阳电池没有效率,原因是短路电流几乎为零,可能是因为吸收层底部的细碎晶粒导致载流子的复合率增大,从而使得器件的串联电阻升高。