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Cu2ZnSnS4（CZTS）薄膜具有元素地壳含量丰富,无毒,吸收系数高等优点,是低成本薄膜太阳电池领域的研究热点。磁控溅射法适合多组分化合物的大面积生长,实验发现溅射生长的CZTS薄膜在退火后会出现应力较大而导致薄膜开裂甚至脱落的现象。尽管CZTS光电转换效率已经超过12%,但是离理论极限30%有巨大差距,原因来自于CuZn和ZnCu两种本征反位缺陷导致的严重静电势波动和带尾态,降低器件的开路电压。近年来,用阳离子取代法抑制反位缺陷来制备CZTS基薄膜太阳电池引起了人们的广泛关注。在II族金属位置上,采用与Cu尺寸偏差较大的原子如Cd、Ba等进行替位掺杂,能够有效解决锌黄锡矿晶体中存在的Cu/Zn阳离子无序问题,减少开路电压亏损。因此,本文首先采用磁控溅射法生长CZTS薄膜,研究ZnS溅射功率对CZTS薄膜应力及附着性的影响。然后采用磁控溅射法和化学溶液法制备Cd、Ba替位掺杂的Cu2（Zn,II）SnS4（II=Cd,Ba）薄膜并研究掺杂对形貌、微结构及光电性能的影响。具体如下:（1）采用不同ZnS溅射功率（50W-140W）,在钠钙玻璃（SLG）衬底上依次溅射Mo、ZnS、SnS及Cu,退火后制备出Cu2ZnSnS4（CZTS）薄膜。研究了溅射功率对ZnS薄膜和CZTS薄膜的微观形貌、微结构以及应力和附着性的影响。结果表明,不同功率溅射的ZnS薄膜为（008）择优取向的纤锌矿六方晶系结构;功率较低时,ZnS薄膜结晶质量较差;随着功率从50 W增加到140 W,ZnS薄膜应力增加了一个数量级;溅射功率低于80 W或高于110 W时,退火后的CZTS薄膜发生龟裂甚至脱落;110 W溅射后的CZTS薄膜出现较多的孔洞和二次相。采用80 W溅射ZnS薄膜制备的CZTS/CdS太阳电池,开路电压达到572 mV,短路电流密度为14.23 mA/cm2,光电转换效率为3.34%。（2）磁控溅射法将Cd掺入CZTS制备Cu2(Zn1-x-x Cdx)SnS4（x=00.5）薄膜,结果发现少量Cd元素的掺入能够对金属化合起到助熔作用,增大晶粒尺寸,提高薄膜均匀性,抑制孔洞和细小晶粒形成。随着Cd元素掺杂浓度增加,I4-锌黄锡矿结构的Cu2Zn1-xCdxSnS4逐渐向I42m纤锌矿结构过渡。随着Cd掺杂浓度的增加,CZCTS薄膜的载流子浓度提高。此外,磁控溅射制备的CZCTS薄膜晶粒小且观察到孔洞存在于表面与截面中。（3）采用化学溶液旋涂法制备相同化学计量比的Cu2Zn0.3II0.7SnS4（II=Cd,Ba）薄膜。结果表明,Cd,Ba掺杂后的薄膜各元素结合能与CZTS薄膜一致,未出现杂质相。相比磁控溅射法,化学法制备的Cu2(Zn1-xCdx)SnS4薄膜均匀性更优;截面呈柱状生长,局部团簇的抑制使孔洞及细碎晶粒减少。Cd/（Cd+Zn）=0.3掺杂得到的CZCTS电池性能最好,开路电压（Voc）、短路电流密度（Jsc）、填充系数（FF）和光电转换效率（PCE）分别为585 mV、14.86 mAcm-2、46.2%和3.65%,PCE比掺杂前提高50%。而Ba掺杂的CZBTS由于成膜质量差,PCE只有1.4%。