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ITO(Sn掺杂In2O3，即In2O3：Sn)薄膜由于同时结合了高电导率，可见光范围内的高透过率及易于低温制备的特性，广泛应用于有机发光器件、平板显示器及光伏器件等领域。在本论文中，为了将其应用于不锈钢及PET塑料两种柔性衬底硅基薄膜太阳电池中，主要采用反应热蒸发的方法，在低温条件下制备了高质量的ITO薄膜，具体的研究内容分为以下几个方面：
采用电阻反应热蒸发技术，通过调节衬底温度和氧分压改善：ITO薄膜的结构及光电特性，并着重探讨了ITO薄膜的低温生长机理。研究结果表明：低温沉积容易导致薄膜的非晶化，薄膜的性能随着衬底温度的升高而得到改善，但高温限制了ITO薄膜在柔性太阳电池中的应用，因此我们通过进一步调整反应室中的氧分压，使得低温沉积的ITO薄膜的性能得以优化。最终，在Ts=140℃，pO2=0.10pa的条件下，在普通玻璃衬底上获得了可见光平均透过率约为90％，电阻率为3.59×10-4Ωcm的ITO薄膜。
作为对比，采用电子束反应热蒸发的方法制备了ITO薄膜，同样分析了衬底温度、氧分压对ITO薄膜性能的影响。相对于电阻反应热蒸发技术，电子束蒸发制备的ITO薄膜未获得更好的光电特性，需要另外的退火工艺。非晶结构的ITO薄膜在退火过程中经历了结构弛豫，晶核形成和晶粒长大三个过程。在空气中退火30min，退火温度为200℃时，ITO薄膜的光学带隙为3.88eV，可见光范围内的透过率为80％，电阻率达到3.17×10-4Ωcm。
电阻反应热蒸发相对于溅射技术具有较小的粒子轰击能量，因此，在将其作为前电极应用于n—i-p型不锈钢衬底及p-i-n型PET塑料衬底硅基薄膜太阳电池时，减小了前电极制备过程中对已沉积的p层及塑料衬底表面特性的损伤，从而有利于优化电池的性能。
在不锈钢衬底太阳电池前电极的研究方面，通过改变乙硼烷的掺杂浓度获得了不同晶化率的p型材料，详细分析了p型材料对ITO薄膜及p/ITO界面特性的影响，结果表明，晶化的p层有利于ITO薄膜的结晶生长，具有合适晶化率且电学特性良好的p层使得p/ITO界面的接触特性得到优化。当p层的掺杂浓度为1％时，其暗电导率为0.1S/cm，此时p/ITO的接触电阻为0.012kΩ，将其应用于电池，获得开路电压为0.87V，转换效率为6.57％的不锈钢衬底n-i-p型非晶硅太阳电池。
对于PET塑料衬底太阳电池，针对PET塑料耐温性差的特点，详细分析了衬底温度对PET衬底上沉积ITO薄膜性能的影响，研究发现：适当地提高衬底温度有利于改善ITO薄膜的结晶性能，但过高的温度会造成PET塑料本身性能的恶化，从而影响ITO薄膜的沉积过程及光电特性。最终，当衬底温度为150℃时，PET塑料和ITO薄膜的整体透过率大于80％，薄膜的电阻率为6.35×10-4Ωcm，将其应用于p-i-n型非晶硅太阳电池的前电极，在廉价PET塑料衬底上获得了转换效率达到5.4％的柔性非晶硅太阳电池。