以YBCO和GdBCO为代表的REBa₂Cu₃O_7-σ（REBCO）超导涂层导体以其较高的有场载流特性和力学性能,在生物医学、交通运输、电力能源、信息通讯、航空航天以及国防安全等领域具有广阔的应用前景,近年来受到广泛关注。但制备成本、效率和超导性能仍然是制约涂层导体规模化应用的主要因素。本文采用自主研发的无氟高分子辅助金属有机物沉积（FF-PA-MOD）法,在GdBCO前驱溶液中掺入Co³⁺以制备高质量的GdBCO超导薄膜。首先研究不同Co³⁺掺杂量对GdBCO薄膜晶体结构、表面形貌和超导性能的影响。研究表明,随Co³⁺掺杂量的增大,GdBCO（00l）的晶格常数逐渐减小,超导性能（J_c）先增大再减小,且在Co³⁺掺杂量为0.001(GdBa₂Cu_3-xO_7-σ,x=0.001)显示出最佳J_c值（3.5 MA/cm²,77 K,0 T）。分析认为,这是源于Co³⁺掺杂（0.001）改善了薄膜的平整性和致密性。其次,系统地研究了烧结温度对纯样和掺杂样（Co-0.001）的c轴织构、表面形貌和临界电流密度J_c（77 K,0 T）的影响,并揭示掺杂诱导的低温外延生长机理。结果显示,Co³⁺掺杂显著降低了GdBCO薄膜的外延烧结温度,拓宽了薄膜c轴形核的温度窗口,提高了相同烧结温度下薄膜的J_c（77 K,0 T）。分析其可能原因是微量的Co³⁺掺杂降低了“BaCO₃向Ba_xCu_yO_z转化”和“Ba_xCu_yO_z向GdBCO超导相转化”的温度。最终在820℃和760℃的烧结温度下,分别得到J_c值为4.5 MA/cm²（77 K,0 T）和1.0MA/cm²（77 K,0 T）的GdBCO超导薄膜。最后,研究了烧结时间对纯样和掺杂样（Co-0.001）的c轴织构、表面形貌和J_c（77 K,0 T）的影响。结果显示,Co³⁺掺杂可在30 mins和20 mins的烧结时间下,分别得到J_c值为4 MA/cm²（77 K,0 T）和2 MA/cm²（77 K,0 T）的GdBCO超导薄膜。与传统无氟法相比,Co³⁺掺杂将GdBCO薄膜的外延生长时间至少缩短了2/3,实现了高质量GdBCO超导薄膜的快速织构生长。本文的研究结果有利于进一步提高高品质REBCO超导薄膜的制备效率、降低其制备成本,为REBCO涂层导体的规模化应用提供科学依据。