传统能源的短缺以及由此引发的环境污染问题是制约当今社会发展的重要因素,寻找各种新型可持续的替代能源是摆在现代人类面前的重要课题。其中,太阳能因环境友好、资源丰富、分布广泛等特点备受关注。然而,这一能源的有效利用有赖于高效率、低成本的太阳能电池设计。AZO（Zn O:Al）透明导电薄膜是重要的电极材料之一,其对入射光子的透射和散射直接影响到太阳能电池的光谱响应特性,AZO薄膜表面的微纳织构设计对提升电池最终的光电转换效率具有重要意义。本文通过光学仿真和实验表征系统研究了金字塔、火山坑、火山坑/金字塔三种微纳织构对AZO薄膜光电性能的影响,通过复合织构调控增强薄膜光谱响应,进而提高电池的光电转换效率。仿真方面,构建了三维电磁仿真模型,同时采用严格耦合波分析（RCWA）和时域有限差分（FDTD）方法研究了不同形貌结构的光谱特性及相应电池的响应效率。数值结果表明:纳米尺度的金字塔结构对波长小于500 nm的短波光子有良好的散射能力,而微米尺度的火山坑结构在中长波段展现出明显的衍射特性。两种结构的复合可以实现宽波段光子俘获,相应电池效率显著提高。当火山坑和金字塔的特征尺寸分别为2.5μm和80 nm时,电池光谱响应最优,计算得到的加权平均透射率和雾度值分别为89.26%和42.36%。以此构筑的a-Si薄膜电池转换效率为9.58%,与同尺寸无结构电池相比效率提高了2.13%。实验上,首先采用磁控溅射法在玻璃衬底上制备出平整、致密的AZO薄膜,然后通过化学湿法刻蚀在薄膜表面形成微纳结构。实验结果表明,浓度0.5%的稀盐酸刻蚀30 s,薄膜表面出现均匀、随机分布的火山坑结构,特征尺寸2μm左右。浓度1%的氢氟酸刻蚀60 s,薄膜表面出现致密、随机分布的金字塔结构,特征尺寸100 nm左右。两种酸分步依次刻蚀,AZO表面呈现出火山坑/金字塔型的复合织构,特征尺寸与单种酸刻蚀一致。测试得到平面型AZO的加权平均透射率为82.0%,盐酸、氢氟酸、二步法刻蚀后透射率分别为84.4%、82.6%、85.0%。相比平面型AZO,微米、纳米织构都显著增强了薄膜透射率,微纳复合型的火山坑/金字塔结构透射能力最高。