CdTe多晶薄膜太阳电池以其转换效率高、制作成本低和易于产业化的优点，引起了人们的广泛关注，并成为国内外薄膜太阳电池研究的热点之一。目前，碲化镉太阳电池的转换效率达到16.5％，国内小面积太阳电池达到13.38％，并已建成0.3兆瓦的生产线。随着产业化步伐的加快，面向产业化的研究也更加深入。对于碲化镉太阳电池，窗口层和背接触层的制备是两项关键技术，本文拟以这两层为目标进行研究，其研究成果期望能为产业化提供实验依据。研究工作分为两个方面，一是窗口层CdS多晶薄膜的近空间升华法制备技术、性质表征及应用；一是背接触层Cu_xTe薄膜的真空蒸发法制备、性质表征及应用。具体内容如下：1．对CdS多晶薄膜的近空间升华法制备技术中的沉积条件进行摸索，系统研究了沉积条件对薄膜的结构、成分、形貌和光学性质等的影响，发现用近空间升华法制备的CdS多晶薄膜富S，随着沉积气氛中氧含量的增加，CdS有趋于理想化学配比的趋势；系统研究了退火条件对薄膜结构、形貌及光电学性质的影响，建立了退火条件与薄膜性质的关系。2．系统研究了真空蒸发法制备的Cu_xTe薄膜的结构、光学性质，发现刚沉积的薄膜非晶结构占主导地位，只有部分较低x值的Cu_xTe薄膜出现多晶相的衍射峰。系统研究了退火条件对Cu_xTe薄膜结构的影响，发现对不同的x值，退火后的Cu_xTe薄膜的结构有不同程度的变化，其中当x值为0.99与1.25时，薄膜的结构由非晶向多晶的转变较为明显，结晶度较高，说明较小x值的薄膜晶化温度较低，而较高x值的Cu_xTe薄膜的晶化温度较高。3、CdS薄膜的应用方面，研究了CdS薄膜的退火条件以及CdS薄膜的厚度对CdS／CdTe异质结太阳电池性能的影响，发现退火温度在350～420℃范围内时，CdS薄膜的退火过程有利于减小电池的暗饱和电流密度和二极管理想因子。其中，暗饱和电流密度均减小约1个数量级，在385℃退火时，二极管理想因子较小。因此，退火过程有利于降低器件的暗电流，提高电池的转换效率。4、Cu_xTe薄膜的应用方面，研究了Cu_xTe薄膜插入层对太阳电池性能的影响。发现Cu_xTe层的引入有利于消除Roll over现象，改善Au与CdTe之间的接触。当x值为1.44时，有Cu_xTe层的CdTe太阳电池，二极管理想因子和暗饱和电流密度较低，CdTe的掺杂浓度提高了约14％，电池的短路电流密度高了约25％，这可能是铜扩散进CdTe层引起的变化。铜在较高的Cu_xTe退火温度下会发生的过度扩散，并引起了较为复杂的界面态。5、用AMPS-1d软件对CdS薄膜层的厚度、载流子浓度及复合中心密度等因素进行了器件模拟，得出通过优化CdS薄膜的质量来提高太阳电池性能的途径。同时，对Cu_xTe薄膜厚度、载流子浓度进行器件模拟时，发现模拟载流子结果与实际器件性能不符合。于是，我们建立改进模型，即在CdTe与Cu_xTe层之间插入一层p~+-CdTe层的。通过这个模型进行模拟结果显示，与实际电池的性能相符。