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铜铟镓硒（Cu（In,Ga）Se2,CIGS）薄膜太阳电池由于低成本高效率、吸收系数高、带隙可调、弱光性好、抗辐射能力强、稳定性好、柔性可折叠等优点发展前景广阔,逐渐实现大规模生产。铜铟镓硒是多层膜结构,效率提高依赖于各功能层材料以及相应的各层界面的优化。除CIGS薄膜吸收层材料制备工艺的优化,透明导电氧化物薄膜的光电特性以及各种后处理工艺对于提升电池效率和性能也十分显著。透明导电氧化物薄膜作为CIGS薄膜太阳电池的窗口层,必须保证具有良好的导电性和高的光透过率,掺铝氧化锌（ZnO:Al,AZO）薄膜因原材料丰富、价格低廉、光电特性优良、性能稳定而广泛应用在太阳电池上。AZO薄膜制备方法有很多,主要有磁控溅射法、化学气相沉积法、脉冲激光沉积法及溶胶-凝胶法等,其中磁控溅射法制备的AZO薄膜由于工艺可靠、薄膜质量好、可实现大面积均匀成膜等优点而被广泛采用。本文制备的AZO薄膜采用射频磁控溅射和直流反应溅射,研究了射频磁控溅射中O2-Ar流量对AZO薄膜表面形貌、晶体结构、光学和电学性能的影响,并应用于CIGS薄膜太阳电池上,探究其对CIGS薄膜太阳电池的影响。结果表明:在射频磁控溅射中,随着O2-Ar流量的增加,AZO薄膜的动态沉积速率、载流子浓度和迁移率均降低,电阻率以及透射率增加。而采用直流反应溅射制备AZO薄膜时,随着氧气流量（氧分压）的增加,靶电压降低,AZO薄膜的动态沉积速率减小,透过率增加。XRD衍射测试结果显示沉积的AZO薄膜均呈现出（002）择优取向,且（002）峰位向小的2θ角方向移动,表面结构由多孔的爆米花状转变为致密的龟壳状。此外,Al含量越少,AZO薄膜的动态沉积速率越快。随着靶电压的增加,AZO薄膜的电阻率降低,最小值为3×10-3??cm得到,当进一步增加靶电压时,电阻率上升,当反应溅射达金属模式后,AZO薄膜的电阻率会随着靶电压增加而下降。CdS薄膜作为CIGS薄膜太阳电池缓冲层材料,介于窄带隙的吸收层和宽带隙的ZnO之间。一方面可有效减小能带和晶格失配、减少界面复合;另一方面缓冲层附着在CIGS的表面,还有效地防止溅射ZnO带来的溅射损伤。因此优化CdS材料特性以及CIGS/CdS异质结界面性能十分重要。本文完成CdS薄膜沉积后在25°C150°C进行热退火处理实验。随着热退火处理温度的增加,开路电压、填充因子以及转换效率均增加,在106°C达到最大值后下降,这与载流子浓度以及衰减寿命变化趋势相同。这说明适当的热退火处理工艺有利于提升电池性能,这与Se空位的钝化、InCu缺陷和正界面放电等有关。热退火处理将导致氧气吸附到CIGS薄膜表面并占据硒（Se）空位缺陷以及InCu空位缺陷,这将导致受主缺陷浓度以及晶粒间迁移增加。受主浓度增大在一定程度上将减少空间电荷区（SCR）宽度,从而减少载流子在空间电荷区的复合,提高Voc。此外热退火处理工艺改善了界面质量（界面复合速度或界面状态密度的降低）也会导致Voc的增加。（高温度、长时间）热处理退火工艺会使电池性能下降,主要是由于Cu的内部扩散、界面缺陷过度钝化。一方面高温退火使Cu离子向CIGS材料内部扩散,导致材料内部Cu受主缺陷浓度减少,材料内部缺陷浓度减少;另一方面界面缺陷过度钝化,减少了表面正电荷,使表面复合增加,破坏了界面质量。通过CdS薄膜热退火处理,我们获得了光电转换效率为17.2%的CIGS薄膜太阳电池。碱金属元素掺杂可以明显改善CIGS薄膜太阳电池的开路电压(Voc)和填充因子（FF）,但短路电流密度变化很小,而CdS薄膜厚度是限制短路电流密度提升的主要因素,我们尝试将碱金属元素掺杂与厚度较薄的CdS薄膜结合,使器件性能大大改善。最终得到最高转换效率为18.8%的CIGS薄膜太阳电池。