ITO ( Indium Tin Oxide,In2O3：Sn)薄膜为体心立方铁锰矿结构的多晶体,为n型半导体薄膜材料,其半导化机理为掺杂(掺锡)和组分缺陷(氧空位)半导化,具有禁带宽、可见光谱区光透射率高和电阻率低等光电特性,是薄膜太阳电池和发光元器件理想的电极材料。 　　在本论文中采用电阻反应热蒸发的方法,在低温制备了高性能ITO薄膜,并且应用于硅基nip型薄膜电池和 HIT 电池。ITO 薄膜作为太阳电池的前电极,对器件的光透过和载流子的收集起着重要的作用。本论文围绕太阳电池应用条件下制备ITO薄膜,主要的研究内容分为以下几个方面： 　　采用电阻反应热蒸发技术,通过调节衬底温度、氧分压、生长速率,改善 ITO 薄膜结构及光电特性,并研究薄膜低温生长机理。通过对薄膜厚度、薄膜电阻率、霍尔迁移率、载流子浓度、透过率、薄膜成分、结构的测量,分析了薄膜性能,实验测试分析表明：衬底温度低导致薄膜的晶化率过低,薄膜的光电性能随衬底温度的升高而迅速得到改善,但高衬底温度限制了 ITO 薄膜在硅基薄膜电池中的应用。在较低衬底温度通过调节氧流量,控制沉积速率,使得低温沉积 ITO 薄膜的性能得以优化。通过氧气加热技术,使 ITO 薄膜透过性能得到进一步改善。最终在衬底温度 175 ℃,氧气流量 170 sccm (PO2=0.26 Pa)条件下,在玻璃衬底上获得了可见光平均透过率>84%,电阻率为4.48×10-4Ω·cm的ITO薄膜,其薄膜厚度为80 nm。 　　在制备 ITO 薄膜的方法中,电阻反应热蒸发相对于溅射方法具有较小的粒子轰击能量,相对于电子束蒸发在低温制备有更好的光电性能。因此,将其应用于硅基薄膜电池,有利于优化电池性能。 　　优化nip结构硅基薄膜太阳电池前电极的减反效果,得到透射效果较优时,薄膜厚度为80 nm。将ITO薄膜应用于nip结构的非晶硅电池、微晶硅电池和非晶硅/微晶硅叠层太阳电池和HIT电池上,获得了较好的器件结果。