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铜铟镓硒(Cu(In,Ga)Se2,CIGS)薄膜太阳电池是目前最具有发展潜力的薄膜太阳电池：具有高的转换效率，且稳定性高、抗辐照能力强、无光致衰退现象。ZSW通过三步共蒸发方法获得21.7％的世界纪录效率；聚酰亚胺衬底上制备CIGS薄膜太阳电池，因为其柔性、绝缘、具有高的功率质量比，因此适合大规模卷对卷的工业化生产，广泛应用于建筑光伏一体化和空间电站，目前瑞士联邦材料测试与开发研究所(Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology，EMPA)在PI上制备的小面积CIGS薄膜电池的效率达到了20.4%。 聚酰亚胺衬底与普通的钠钙玻璃(Soda Lime Glass，SLG)相比，最大的不同是不含有碱金属元素钠、钾（Na、K）。大量研究证明，CIGS中掺入适量的Na会对薄膜的电学性质起到很好的改善作用，因此，PI上制备高效CIGS必须人为掺入Na元素。同时，目前玻璃以及聚酰亚胺衬底上制备的CIGS薄膜最高效电池不仅人工掺入了Na元素，同时还掺入了K元素，K元素在CIGS表面以及界面起到了明显的钝化作用。因此，本论文中，基于Na掺杂的相关实验以及理论基础，研究了K元素掺杂对CIGS薄膜材料以及器件的影响。 通过采用前掺杂以及共蒸发K工艺，探究K在CIGS生长阶段所起的作用。研究发现，在CIGS生长阶段掺入K元素，促进了CIGS晶粒生长，促进了薄膜沿(220)方向结晶。但是在第一步第二步共蒸发过程因为K元素参与反应成核，在能带结构中引入深能级缺陷，使器件性能下降。前掺和第三步共蒸发则可以通过钝化晶界和表面，改善器件电学性能，提高器件效率。K的作用可以从两方面来解释，一是促进了Se的裂解，二是促进了元素之间的相互化合，尤其是促进了Cu的化合。 后掺杂K工艺既能改善CIGS薄膜的电学特性又不影响CIGS薄膜的生长过程，研究证明：后掺杂K对薄膜电学特性的改善，主要表现在钝化界面，提高薄膜的有效p型掺杂。