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硫系化合物半导体材料由于其独特的光电性质在未来光电器件,特别是在高效低成本薄膜太阳能电池上有着良好的应用前景,因而引起了人们的广泛关注和研究兴趣。特别是CulnxGa(1-x)Se2和Cu2ZnSnS4材料,经过多年的努力,其电池效率已达到较高的水平。为了进一步提高硫系薄膜的性质,就需要对硫系化合物材料的制备,光学性质的研究进行深入的研究,同时,探索非真空方法等低成本技术来制备硫系薄膜材料,特别是由地壳含量高的元素组成的功能薄膜材料,这不仅在基础研究方面有着重要的意义,也有着潜在的应用前景。本论文主要探索了用电沉积方法制备硫系薄膜材料的技术途径,特别是由地壳中含量高的元素组成的SnS、ZnS和ZnSnS薄膜。在对这些材料的沉积机理进行初步探讨的基础上,对所制备出的薄膜材料的结构、光电性质进行了系统研究。进而设计与制作了相应的异质结结构。研究了其中的电学性质,初步探索了获得光伏效应的可能性。论文的主要研究内容与结果如下：1、尝试利用SnSO4、ZnSO4、Na2S2O3溶液以及其混合溶液作为前驱溶液,利用电沉积法制备相应的硫系薄膜材料。通过循环伏安法研究了溶液的电化学性质,对SnS、ZnS、ZnSnS等硫系薄膜材料的沉积机理进行了讨论分析,确立了相应材料的制备条件。2、在确立电沉积制备条件与参数的基础上制备了系列SnS、ZnS与ZnSnS薄膜。对于SnS薄膜,研究了沉积时开启脉冲电位对薄膜结构与性质的影响。发现随开启脉冲电位的变化,薄膜的禁带宽度可以从1.3eV到1.62eV之间变化。在开启脉冲电位为-0.7V时,获得的薄膜的表面均匀性与致密性均很好,其带隙为1.52eV,在可见光范围里具有大于104cm-1的吸收系数。退火可以进一步改变其表面形貌。由x射线衍射谱证明我们获得的是由正交晶系晶粒组成的多晶体。对于ZnS薄膜研究了不同退火温度的影响。发现退火后ZnS禁带宽度为3.6eV,在可见光范围内有很好的透射率。ZnS与AI的接触呈现良好的欧姆特性,其电导率为10-6S-cm-1,退火处理可以提高其电导率。而ZnSnS薄膜的禁带宽度则可以在1.5eV到3.6eV之间宽广的范围内调节,因而在器件设计时具有更高的适应性。3、通过电化学工作站分析了硫系化合物薄膜与KCI溶液组成异质结的电容与电位关系,从而判断了SrS、ZnS与ZnSnS薄膜的导电类型与其掺杂浓度。结果显示,SnS薄膜为p型半导体,开启脉冲电位为-0.7V与-0.8V时制备薄膜的掺杂浓度分别为4.5×1020cm-3与1.1×1021cm-3,表明随着开启脉冲电位的负向变化,其中Sn的含量变多。退火前后的ZnS与ZnSnS薄膜则是n型半导体。4、在以上的工作基础上,结合电沉积方法与化学浴法制备了SnS/CdS与SnS/ZnSnS异质结构,初步研究与分析了异质结的光电特性,观测到了光电导特性。对于ITO/CdS/SnS/Al结构在AM1.5的模拟标准太阳光下,获得了0.11V的开路电压、1.5uA的短路电流。但由于其串联电阻很大(104Ω),其光电转换效率很低,证明还需要在今后进一步改进工艺,优化结构参数来提高电池性能。