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为充分利用太阳光，宽光谱高效率叠层薄膜太阳电池被成为研究重点。而作为电池第一窗口层的前电极TCO材料，也自然要求在较宽波长范围内具有较高的光透过率。为了更好地将前电极ZnO-TCO材料应用于全光谱高效叠层薄膜太阳能电池。本文利用金属有机化学气相沉积(metal organic chemical vapordeposition-MOCVD)技术在新的工艺条件下生长获得可见光及近红外区域透过率均大于80％的宽光谱透过ZnO-TCO薄膜，且与其他制备TCO材料的技术相结合改善ZnO-TCO薄膜的表面微观结构，具体研究内容如下：
(1)提出“梯度掺杂”新工艺技术，即在ZnO薄膜生长的不同阶段采用不同掺杂剂的量。研究了“一梯度掺杂”技术和“多梯度掺杂”技术对MOCVD-ZnO：B薄膜性能的影响。结果表明，“一梯度掺杂”技术能够有效提高MOCVD-ZnO薄膜的晶粒尺寸，进而提高薄膜对光的散射能力。同时，“一梯度掺杂”技术生长的MOCVD-ZnO：B薄膜在可见光和近红外区域(<1400 nm)均具有较高的光透过率，大于85％。而“多梯度掺杂”技术，由于各个掺杂量下薄膜生长不充分，薄膜的综合性能较“一梯度掺杂”技术生长的薄膜仍需优化提高。
(2)详细研究了HF酸腐蚀玻璃衬底对ZnO薄膜表面形貌的影响。结果表明，HF酸腐蚀衬底，能够有效提高MOCVD-ZnO：B薄膜在近红外区域的散射透过率。且用浓度为40％的HF酸腐蚀衬底40 min时，薄膜在近红外区域(900 nm～1400 nm)的散射透过率提高了～10％。
(3)设计了双层结构以改善ZnO薄膜的性能。首先研究了溅射HGZO薄膜分别作为缓冲层和覆盖层，对MOCVD-ZnO：B薄膜性能的影响；其次研究了电子束蒸发技术生长的IWO薄膜作为缓冲层对MOCVD-ZnO：B薄膜性能的影响。最后研究了平面MOCVD-ZnO：B薄膜作为覆盖层对绒面MOCVD-ZnO：B薄膜性能的影响。结果表明，HGZO薄膜和IWO薄膜作缓冲层，能够有效增大薄膜的晶粒尺寸和光散射能力。HGZO薄膜作覆盖层，获得的双层结构薄膜表面颗粒的边缘变得圆滑。平面MOCVD-ZnO：B作覆盖层，能够改善薄膜表面颗粒间的状况。
(4)将生长获得的ZnO薄膜应用于Si基薄膜太阳电池。与“恒定掺杂”技术生长的ZnO：B薄膜相比，“梯度掺杂”技术生长的ZnO：B薄膜作为前电极，能够有效提高Si基薄膜太阳电池(尤其是微晶硅电池)的短路电流密度。同时，通过在绒面MOCVD-ZnO：B表面覆盖一层平面MOCVD-ZnO：B薄膜，能够有效改善电池的填充因子和开路电压。