透明导电氧化物薄膜(TCO)，是一种宽禁带半导体材料，有n型和p型两种导电类型。N型TCO具有可见光透过率高、红外光反射率高、导电性好的特点，被广泛应用于低辐射玻璃、太阳电池、平板显示等领域;P型TCO可以作为工作区为p型半导体器件的透明电极，能够避免在电极连接处引入势垒。若将n型和p型TCO结合起来制备透明pn结，能够扩宽TCO的应用领域，使传统的无源器件转变为有源器件，在透明显示领域拥有潜在的应用价值。因此，本课题以n型SnO2∶F和p型CuAlO2透明导电氧化物薄膜为研究对象，从高性能材料制备角度出发，详细探讨SnO2∶F薄膜的制备、掺杂、制绒，以及纯相CuAlO2薄膜的制备、掺杂。一方面期望研制出较大面积光电性能优良的n型TCO材料及相应的制备设备，以加快低辐射玻璃和透明导电基板的产业化进程，另一方面期望研发出高性能n型和p型TCO材料，以促进透明pn结等半导体器件技术的研发，为不断发展的智能化、多样化、大容量、低能耗的光电子产品提供优质的基础材料。研究结果如下:　　为了实现大面积SnO2∶F薄膜的连续制备，我们自行设计并制造了小型喷雾热解中试线，总功率80kw，由加热区、喷雾区、冷却区、机械传动区、控制区五个模块组成，集加热、喷涂、冷却于一体，可连续进行高温热解镀膜，镀膜面积可达500×500 mm2，自动化程度高，设备性能稳定。　　利用上述设备制备了表面光滑平整的SnO2∶F薄膜，发现薄膜的光电性能受F掺杂水平影响很大，F含量过小，载流子浓度较低，电阻率较高，低辐射性能较差;F含量过大，载流子迁移率、电导率均较低，低辐射性能较差。当溶液中摩尔比F∶Sn=0.5∶1时，掺杂效果最佳，薄膜电阻率为6.36×10-4Ω·cm，平均可见光透过率为77.6％，低辐射系数为0.14，可用于低辐射玻璃。进一步，以SiO2为过渡层制备SnO2∶F/SiO2薄膜，能够提高低辐射玻璃的光电性能，其电阻率为4.51×10-4Ω·cm，平均可见光透过率为80.7％，低辐射系数为0.1。　　由于光滑的SnO2∶F薄膜表面不利于太阳电池的陷光，因此本文进一步研究了喷雾热解法制备具有绒面结构的SnO2∶F薄膜技术，使其具有一定的雾度以满足薄膜太阳电池基板的应用要求。通过合理控制喷雾热解温度和薄膜厚度的方法可以实现SnO2∶F薄膜的表面制绒，使其呈现纳米级山峦状的凹凸形貌。最终制备的绒面SnO2∶F薄膜的方阻、平均可见光透过率和雾度分别为8Ω/□、80.04％和11.07％，可用于薄膜太阳电池的导电基板。　　在制各性能优良的n型SnO2∶F薄膜基础上，本文还采用溶胶凝胶法研究了p型CuAlO2薄膜的制备，以期为透明pn结提供性能良好的p型TCO材料。对CuAlO2凝胶薄膜进行热处理，发现随着温度的升高，CuAlO2薄膜的形成先后经历了凝胶膜的热分解、无定形薄膜、固相反应、形核结晶四个阶段。合理控制热处理温度与热处理气氛能够有效控制固相反应过程，从而获得具有p型导电性能的CuAlO2薄膜，其电阻率为250Ω·cm，平均可见光透过率为70％。　　进一步，研究了Mg掺杂浓度对CuAlO2薄膜性能的影响，当Mg在溶胶中的浓度为x=0～0.12时，随着掺杂浓度的增大，薄膜电阻率先减小后增大，可见光透过率先增大后减小，当x=0.08时，CuAl1-xMgxO2薄膜具有最佳的光电性能，电阻率为65Ω·cm，平均可见光透过率为73.5％，这些结果表明以醋酸镁作为Mg源能够实现CuAlO2薄膜的p型掺杂，从而改善薄膜的导电和透光性能。