간접천이형 밴드갭을 가지는 Si이나 Ge같은 단원소 반도체에 비하여 직접천이형 밴드갭을 가지는 화합물 반도체의 경우 빛을 더 잘 흡수하기 때문에 다결정 형태에서도 태양전지에 사용되어서도 효율적으로 동작할 수 있다. 여러 종류의 화합물 반도체 중에서도 $CuIn_xGa_{1-x}Se_2$ (CIGS)는 $10^5cm^{-1}$의 높은 광흡수계수와 19.9%의 변환효율로 많은 관심을 모았다. 그러나 고가의 In과 Ga을 구성원소로 하고 있고 Se의 유독성 때문에 최근들어 자원량이 풍부하고 독성이 적은 원소들로 대체된 $Cu_2ZnSnS_4$ (CZTS)의 연구가 활발히 진행되고 있다. CZTS의 결정구조는 CIGS와 유사하며 밴드갭은 1.4-1.5eV로 이상적이고 광흡수계수는 약 $10^4cm^{-1}$에 달한다. 한편, 비진공 용액 공정은 구성물들을 분자 단위에서 혼합이 가능하고 조성의 조절이 용이하다는 장점을 지닌다. 뿐만 아니라, 대면적에 균일한 박막을 신속하게 형성할 수 있기 때문에 진공 증착법에 비해 저가로 태양전지를 생산하는데 유리하다. 따라서 솔-젤 공정을 이용하여 CZTS 박막을 형성한다면 단순한 공정으로 박막의 구조 및 조성을 조절할 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구에서는 솔-젤 공정을 이용하여 CZTS 광흡수층을 제조하였다. 간편하고 저가의 공정을 위해서 칼코젠화합물을 만들 때 사용하는 칼코젠 증기나 칼코젠 수화물 가스의 사용을 배제한 채 열처리 하는 과정을 통해 박막을 형성하였다. CZTS 전구체 용액은 2-methoxyethanol을 용매로 하여 copper(II) chloride, zinc acetate, tin(II) chloride와 thiourea를 순차적으로 용해시켜 제조하였고 thiourea의 양을 조절하여 투명한 노란색의 전구체 용액이 형성되었다. 이 용액을 이용하여 soda lime glass 위에 스핀 코팅하고 softbake와 열처리 과정을 통해 단일상의 CZTS 박막을 제조하였다. 또한 태양전지로의 응용가능성을 시험해보기 위해 Mo이 코팅된 soda lime glass에 증착하여 광흡수층으로서의 가능성을 평가해보았다.