薄膜太阳能电池因其诸多优点近年来备受关注,其中铜锌锡硫（CZTS）薄膜电池光电转换效率高,组成元素无毒无污染,硒化锑（Sb₂Se₃）薄膜电池结构稳定,制备工艺简单,均是前景可观的新型薄膜太阳能电池。然而目前,薄膜太阳能电池的成本、光电转换效率和器件稳定性仍有待优化。选择性能优异、与器件匹配性好的透明导电电极也是提高器件光电转换效率的有效途径之一。ATO薄膜组成元素地壳储量丰富、价格便宜且无毒环保,是目前备受关注的ITO薄膜替代材料之一。但ATO薄膜的微观形貌和光、电学性能受到诸多因素如薄膜结晶性、Sb元素价态和载流子变化等的复杂影响,难以制备重复性好的高质量ATO薄膜,无法实现其商业应用。因此,本文从无机薄膜太阳能电池器件的结构优化着手,采用磁控溅射法制备ATO薄膜,研究各个工艺参数,Sb⁵⁺和Sb³⁺比例与可见光透过率、电阻率之间的相互作用机理,优化其光、电学性能,并实现ATO薄膜电极在CZTS和Sb₂Se₃薄膜太阳能器件中的初步应用。针对CZTS器件中CdS薄膜受高热易分解的特性,本文在较低沉积温度（200℃）下对ATO薄膜的物相、结构及光、电学性能进行了优化。结果表明:氧气流量的增大可以促进氧化物薄膜的晶格完整性,使得可见光透过率升高。适量氧气有助于将Sb³⁺氧化为Sb⁵⁺,使得载流子浓度提高,电阻率降低。适当增大溅射功率有助于轰击出更多具有更大动能的粒子,使得其在基片表面充分迁移,薄膜结晶性变好,载流子迁移率升高。当氧气流量为5sccm,沉积功率为250W时,ATO薄膜电阻率达到最低值为6.84×10^-3?·cm,平均可见光透过率为89.96%,试制的以ATO薄膜为负极材料的CZTS薄膜太阳能器件,获得的光电转换效率最高达1.66%。ATO薄膜与CZTS器件匹配良好,但是电池的内阻偏高,环境稳定性较差。Sb₂Se₃薄膜长晶温度低,器件制备受约束少,可先沉积ATO薄膜后制备Sb₂Se₃薄膜,继而进一步优化沉积温度和退火工艺,以提高薄膜的光学、电学性能。随着沉积温度和退火温度的升高,ATO薄膜的Sb⁵⁺与Sb³⁺比例和结晶性明显增强。空气气氛退火处理有助于Sn²⁺和Sb³⁺的氧化,且随退火温度升高,ATO薄膜内部的孔隙和缺陷逐渐减少,使得其具有较高的可见光透过率。当退火温度为550℃时,ATO薄膜的电阻率下降至7.5×10^-3?·cm,而继续升高退火温度,薄膜表面出现大量微裂纹,电学性能大幅下降。沉积温度升高,Sb³⁺逐渐向Sb⁵⁺转变,晶粒尺寸增大,ATO薄膜载流子浓度达4.73×10²⁰cm^-3,迁移率为4.00cm²/Vs,但薄膜的透光性受到影响显著降低。当沉积温度为500℃,且经550℃退火处理后,ATO薄膜在可见光范围内的平均透过率为85.45%,电阻率最低值为2.82×10^-3?·cm,优值系数最高为4.7×10^-3?^-1。以ATO薄膜作为负极材料的Sb₂Se₃薄膜太阳能电池光电转换效率仅能达到0.63%,还有待进一步提高。