铜铟镓硒（CIGS）太阳电池具有光吸收系数高、稳定不易衰退等优点,目前器件效率已经达到23.35%,是一种十分有潜力的薄膜太阳电池。为了加快其产业化发展,降低成本是目前亟待解决的问题。低温沉积技术可以有效降低生产能耗,但是降低沉积温度往往会导致吸收层质量下降,从而严重影响器件效率。当前研究表明:碱金属对CIGS薄膜电池效率的增长有明显作用,近年来许多机构通过碱金属掺杂实现了CIGS电池效率的突破,但是关于碱金属Li在CIGS电池中的作用机制则鲜有人涉及。为此,本文采用了碱金属Li对低温沉积的CIGS薄膜进行掺杂,探究了低温工艺下碱金属Li掺杂对CIGS薄膜材料及电池器件的影响及其具体的作用机制。本文研究了前掺LiCl,以及在共蒸发的各个阶段共掺Li Cl对薄膜材料以及器件性能的影响。发现在前掺或者共蒸发的不同阶段掺杂时,Li元素会参与吸收层的成膜过程,并且会影响CuInSe₂,CuGaSe₂的形成,使高Ga相与低Ga相分离更加严重,进而影响吸收层的结晶质量。其原因很可能是Li参与CIGS成膜过程时,在原子表面形成表面活性剂,沉积的原子若要进入晶粒内部,不仅需要和晶粒内部空位互换位置,还需克服表面活性剂所施加的势垒,最终晶粒生长所需的能量增加。而当外界提供的能量不变时,晶粒生长就会受到影响。为了成功将Li掺入CIGS薄膜中,并且不影响薄膜的结晶质量,本文还研究了Li Cl-PDT工艺对薄膜的影响。当采用PDT工艺掺入适量Li元素后,器件性能会有明显的改善,分析原因后发现:Li后处理过的表面,不会形成Alk-In-Se等宽带隙材料。Li元素更有可能以Li_XCu_1-X（In,Ga）Se₂合金相的形式存在。此外由于Li占据铜空位能力较强,因此会在吸收层中形成大量Li_Cu中性替位缺陷。这有助于减少In_Cu等有害的替位缺陷,从而有效提高CIGS吸收层薄膜的p型掺杂,进而改善薄膜电学性能。本文系统研究了碱金属Li在CIGS薄膜生长的不同阶段掺杂对薄膜材料与器件的影响,并且分析了Li掺杂对CIGS材料及器件影响的主要机制,最终采用Li Cl-PDT在低温工艺条件下制备出光电转换效率为14.1%的CIGS薄膜电池。