近年来,薄膜太阳能电池的应用已成为人们关注的焦点。吸收层作为产生电子空穴对的主要场所,是整个薄膜太阳能电池的核心。铜锌锡硫（CZTS）因其具有资源丰富,且光吸收系数高、禁带宽度适中等优势,所以被作为吸收层理想的候选材料。然而薄膜结构中光吸收和载流子重组会导致电子的损失增多,为了使光和电流沿不同路径传输,提高吸收层的吸收效率和节约制作成本。因此,本论文提出在薄膜太阳能电池中引入径向PN结纳米结构,将低成本、高产出的纳米微球掩模板刻蚀技术与CZTS薄膜制备工艺相结合。在保证薄膜质量的同时,高纵横比的纳米结构能够提供更直接的电荷传输通道,有利于电荷的收集效率和吸收效率,从而得到高性能的纳米线结构CZTS吸收层。本论文通过时域有限差分法（FDTD）仿真设计了纳米线阵列结构,通过优化占空比、柱高度等参数设定纳米线直径400nm、高度2μm,实现了其在300²000nm宽波段范围内反射率的降低。在斜入射情况下,光吸收特性随着入射角度增大而增强,实现了0⁶0°入射角度的延展。论文中采用提拉法的自组装技术制备掩模板,确定铺展剂水与乙醇1:2的配比、表面活性剂4 wt%的浓度、静置平衡2分钟后再提拉、用塑料滴管滴加微球悬浊液等参数后得到了规整排列的单层聚苯乙烯微球掩模板。利用感应耦合等离子体刻蚀技术（ICP）在其掩模板上通过改变刻蚀时间等条件制备得到尺寸可控的SiO₂纳米柱阵列,实现平面衬底的替代。利用磁控溅射制备CZTS预制层,在溅射气压3mTorr、溅射功率120W、衬底温度300℃等实验条件下得到的薄膜较为致密,且薄膜的化学元素比约为2:1:1:4。再经过硫化热处理,确定在硫化温度为550℃时,形成单一相的CZTS薄膜。本论文最后得到的纳米线阵列结构CZTS吸收层在可见光区域具有相对较高的吸收率,且在宽波段范围的光吸收性高于平面薄膜,从而提升了太阳能电池器件的光学性能。