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氧化锌(ZnO)薄膜由于其具有优异的光学和电学特性被广泛应用于薄膜太阳电池(包括硅基薄膜太阳电池和CIGS薄膜太阳电池等)中作为透明电极，它对于电池性能具有十分重要的作用。ZnO薄膜材料的制备和性能研究一直是光电器件领域的研究热点。本文主要采用热罐加热式低压化学气相沉积(LPCVD)方法制备ZnO薄膜，系统研究不同沉积条件对材料特性的影响，并把ZnO薄膜应用在CIGS电池中；同时，ZnO薄膜在高温和高湿环境下的稳定性能以及退火后处理工艺对材料特性的影响也进行了深入的研究；此外，通过干法刻蚀工艺有效地修饰了ZnO薄膜的表面形貌，从而进一步提高电池器件性能。主要研究内容如下： 1.系统地研究了不同沉积条件包括沉积时间、衬底温度和掺杂浓度(掺入B2H6)等对制备ZnO薄膜不同材料特性的影响。研究结果表明：LPCVD法制备ZnO薄膜具有相对高的沉积速率，薄膜的晶体结构、表面形貌、电学和光学性能等与各沉积条件密切相关。在最优化的沉积条件下即衬底温度155℃、工作气压为50Pa、DEZ流量为5sccm、DEZ/H2O流量比率为1/4，获得了具有类“金字塔”表面形貌的ZnO薄膜，其具有优异光散射特性(Haze@500nm达到50％)，沉积速率高达210nm/min，电阻率为1.05×10-3Ω·cm，迁移率高达39.9cm2/Vs，在可见光和近红外光波段具有较高的光透过。优化后的ZnO薄膜应用于CIGS太阳电池中作前电极获得了10.06%的电池转换效率。 2.将ZnO:B薄膜放置于温度为85℃和相对湿度为85%的环境实验箱中进行湿热处理，系统研究其稳定特性。研究结果表明：湿热处理后的薄膜表面形貌和光学性质几乎不变；而ZnO:B薄膜的电阻率由4.4×10-3Ω·cm增加到3.2Ω·cm，这主要是由于水分子和氧原子扩散进入薄膜晶界造成的。通过后退火处理，ZnO:B薄膜的导电性能得到一定的提升。此外，与其它透明导电材料如ZnO:Al(AZO)和SnO2:F(FTO)薄膜相比，ZnO:B薄膜具有相对低的稳定性，这主要与材料的制备工艺有关。 3.采用Ar等离子体刻蚀工艺对ZnO:B薄膜的表面进行后刻蚀处理，优化其表面结构，以进一步提高其电池性能。研究结果表明：经过不同时间的Ar等离子体刻蚀后，ZnO:B薄膜的表面结构由原有的类“金字塔”结构逐渐变成“坑状”结构，其表面粗糙度也将有一定的下降。此种形貌的改变可以优化后续的功能薄膜材料的沉积从而减少薄膜内部缺陷(孔洞)。