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铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池具有光电转换效率高、禁带宽度可调、不衰退等显著优点是未来薄膜太阳能电池的选择之一。光吸收层是CIGS电池最关键、核心的功能层,实现吸收太阳光转化为光生载流子的作用,其质量直接决定最终电池的性能。目前,CIGS光吸收层主要的制备方法有三步共蒸法和溅射金属预置层后硒化法。三步共蒸法可以制备出高效率的CIGS太阳能电池,但制备中需要精确控制Cu、In、Ga、Se四种元素的蒸发速率进行给大规模生产带来困难；溅射金属层后硒化法的大面积均匀性好,有毒的硒化工艺带来了成品率不高的问题。化合物单靶溅射法制备CIGS薄膜具有元素成分可控、工艺简单、原材料利用率高等优点,在工业大规模生产领域很有竞争力。本论文采用单靶溅射法,详细研究了工艺参数对CIGS薄膜的影响,并采用In2Se3作为电池缓冲层,研究了溅射工艺与性能之间的关联,探索了连续溅射法制备SLG/Mo/CIGS/In2Se3/i-ZnO/AZO薄膜电池的可行性,对制备的电池光电性能作了初步分析。本论文获得以下主要结果：1、单靶溅射制备CIGS薄膜,研究了溅射功率,沉积温度,溅射气压和退火过程对薄膜的影响。结果表明：（1）溅射功率能够调节CIGS薄膜的化学成分,最合适的溅射功率为100 W; （2）CIGS薄膜的形貌和成分对衬底温度非常敏感,合适的温度为380℃；（3）工作气压显著的影响薄膜沉积速率和表面形貌,合适的气压为0.2 Pa；（4）非晶CIGS薄膜经过退火处理,发生非晶CIGS-CuSe-结晶CIGS的相变；（5）铜、铟、镓、硒四种元素前驱体尺寸接近原子尺度,反应活性高,是溅射法在低温下即可成相的原因。研究还发现富铜的生长环境更有利于黄铜矿相晶粒生长,有利于Ga原子扩散进入黄铜矿相。因而,我们采用表面纳米Cu2-xSe相辅助CIGS生长,获得了晶粒更大,衍射峰位置与标准卡片更匹配的薄膜。2、单靶溅射制备In2Se3薄膜,研究了In含量和薄膜厚度对In2Se3薄膜物理性能的影响。实验证明：（1）In含量对薄膜的相组成影响很大,计量比的薄膜γ相,In过量的薄膜为β相；（2）薄膜厚度影响In2Se3材料的光学禁带宽度。厚度在80nm以下的y-In2Se3薄膜适合作缓冲层材料；（3）开发出利用磁控溅射方法制备纳米材料的新思路。3、采用连续溅射法制备了简易的CIGS薄膜光伏电池,I-V, C-V测试表明直接连续溅射电池的背电极界面存在肖特基接触,势垒高度为0.46 eV,没有光生电流输出。经过时效处理可降低肖特基势垒,光照下电池具有电流输出,但电池效率很低。200℃退火处理后,开路电压提高至106 mV,短路电流密度提高至1.10 mA/cm2,光电转换效率为0.029%。通过分析,明确了连续溅射法制备的电池效率低的可能原因：1.磁控溅射制备的CIGS净空穴载流子浓度低,而且吸收层内部存在的缺陷成为载流子复合中心,增加光生载流子的复合几率；2. CIGS沉积温度低,晶粒较小,晶界缺陷密度高,Mo电极层在Mo/CIGS界面处没有被硒化,导致Mo/CIGS界面处存在肖特基势垒,阻碍了空穴传输；3.pn结空间电荷区存在缺陷复合中心,增加光生载流子复合几率。该研究采用的CIGS薄膜电池连续溅射制备工艺,属于全干法的CIGS工艺制程,过程简单、容易控制,设备费用较低和材料利用率高,适合产业化要求。该方法仍然存在一定问题和不足,本论文研究为进一步的研究开发做了技术储备。