Cu2ZnSnS4（CZTS）薄膜具有组成元素储量丰富、绿色环保、生产成本低廉、吸收系数高等优点,但CZTS薄膜太阳能电池的最高光电转换效率仅有12.62%。掺杂是一种改善CZTS薄膜光电特性的有效途径,采用两种元素对CZTS进行共掺杂可获得比单掺杂更有效的改善光学特性和电学特性的优势。目前,共掺杂对CZTS的作用机理仍未厘清,因此本文对开展共掺杂CZTS薄膜的制备、特性、掺杂作用机理研究。本文分别采用溶胶凝胶法和磁控溅射法制备Ag、Mn共掺杂CZTS薄膜和Ag、Ge共掺杂CZTS薄膜,表征共掺杂CZTS薄膜的组织结构、微观应变和位错密度、表面和截面形貌、组分、元素化学价态以及光学特性,研究各掺杂剂对共掺杂CZTS薄膜的影响。进一步采用第一性原理方法计算Ag、Mn共掺杂和Ag、Ge共掺杂CZTS的能带结构、态密度、光学特性,结合实验结果研究共掺杂对CZTS的作用机理。工作总结如下:（1）采用溶胶凝胶法成功制备出Ag、Mn共掺杂的CZTS薄膜。改变溶胶的Ag/（Ag+Cu）和Mn/（Mn+Zn）比例可调节CZTS薄膜的Ag和Mn掺杂量。在Mn单掺杂CZTS薄膜基础上增加Ag掺杂形成Ag、Mn共掺杂之后,可以提高CZTS薄膜的结晶度、增大CZTS薄膜的颗粒尺寸和直接带隙,Ag掺杂引入的Ag-4d电子使价带顶能级杂化,影响费米能级附近的能级,从而导致Ag掺杂后的CZTS带隙增大。实验表征和理论计算的Ag、Mn共掺杂的CZTS薄膜吸收系数都达到104cm-1数量级。与Ag单掺杂相比,Ag、Mn共掺杂可以提高CZTS的结晶度、降低CZTS晶体中的微应变和位错密度、使薄膜颗粒增大、通过限制S在CZTS中扩散从而减薄CZTS和Mo之间的MoS2界面层、降低CZTS薄膜的Urbach能量和带尾态。共掺杂薄膜CZTS的Cu、Zn、Sn、S、Ag和Mn的化学价分别为+1、+2、+4、-2、+1、+2。Mn掺杂影响费米能级附近的价带顶和导带底能级,使CZTS的带隙减小。晶格常数的变化受原子半径和原子间相互作用力的影响。（2）在制备共掺杂CZTS薄膜的过程中,硫化温度是一个重要的影响因素。随着硫化温度的升高,具有更大的晶粒尺寸,薄膜表面的颗粒变大,薄膜的结晶性得到改善。当温度从450℃升高到580℃,共掺杂的CZTS晶体微观应变和位错密度减小。温度升高,晶格膨胀以及S原子获得足够的能量运动到CZTS和Mo之间,导致MoS2界面层变厚。（3）采用磁控溅射成功制备出Ag、Ge共掺杂的CZTS薄膜。改变Ge靶材的溅射时间和更换不同Ag/（Ag+Cu）比例的靶材可调节CZTS薄膜的Ag和Ge掺杂量。随着Ge掺杂量的升高,薄膜变得平整以及表面的孔洞减少,薄膜表面颗粒变大,薄膜的结晶性得到改善。Ge掺杂引入的Ge-4s影响导带底部分能级从而增大CZTS薄膜的直接带隙。实验表征和理论计算的Ag、Ge共掺杂的CZTS薄膜吸收系数都达到104cm-1数量级。与Ge单掺杂相比,Ag掺杂比例较低时Ag、Ge共掺杂可以提高CZTS的结晶度、使薄膜颗粒增大;Ag掺杂比例高时,薄膜表面的颗粒明显变小,薄膜对光的吸收系数变小。Ag掺杂能使增大。综上所述,共掺杂可以发挥各掺杂剂单独对CZTS的调控作用,Ag掺杂能减少晶体内的缺陷进而提高开路电压;Mn掺杂能减薄CZTS和Mo之间的MoS2界面层,有益于提高电学特性,使薄膜内的微观应变和位错密度减少;Ge能促进CZTS结构的稳定性抑制Sn二次相的生成以及减少Sn化物的挥发。共掺杂协同各种掺杂剂对CZTS的积极影响,是一种提高提高薄膜的光学特性、电学特性的有效途径,有望提高CZTS薄膜太阳能电池的光电转换效率。