CuInSe2(CIS)薄膜太阳能电池由于具有高转换效率、性能稳定、长寿命以及低制造成本而成为国际光伏领域研究热点。 本文的主要研究内容包括：采用差示扫描热量分析和热重分析方法，分析了Cu-In-Se三元系统中化合反应热力学和动力学过程；考察了硒化工艺参数对CIS薄膜性能的影响；讨论了Cu-In预制膜的成分、结构以及成分偏析对CIS薄膜性能的影响；提出了Cu-In预制膜硒蒸气硒化的反应动力学模型；研究了CIS薄膜中其他相关薄膜制备工艺因数对各自薄膜的性能影响，并得到了每一种薄膜的优化工艺参数。 研究结果表明，Cu-In合金预制薄膜在硒化时，提高硒化的升温速度可以抑制Cu和In的流失以及防止Cu/In原子比的失调；CIS薄膜的硒化过程是体积膨胀的扩散反应过程。由CuIn相和Cu11In9相组成、结构疏松、Cu/In原子比为0.92的预制薄膜在硒化过程中，硒主要是通过晶面和晶界扩散，可实现薄膜内的Se成分均匀化，有利于获得具有化学计量比的CuInSe2黄铜矿相。 预蒸发硒化工艺方法的影响因素多，CIS薄膜成分对蒸发硒量和硒化时间敏感；而采用硒蒸气硒化方法制备CIS薄膜，其性能主要受硒化温度和硒源温度影响，易得到成分和相结构均匀的CIS薄膜。 在试验结果和理论分析基础上，设计了三亚层结构Mo薄膜及其制备工艺，既满足了对Mo薄膜作为背电极的电导性能要求，又成功地解决了CIS薄膜电池与基底剥离的这一被认为是影响CIS电池质量和成品率的关键问题。 对CIS太阳能电池中每层薄膜的厚度结构进行了设计，并在每层薄膜优化的制备工艺条件下，制作成结构为：Mo(1.50μm)/CIS(1.8μm)/ZnS(65nm)/ZnO(81nm)/ZAO(510nm)/MgF2(120nm)的CIS太阳能电池。本文中电池达到的最佳性能为：开路电压324mV，短路电流密度31.67mA/cm2，填充系数0.59，转换效率6.05％。