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本论文以磁控溅射CdTe薄膜太阳电池为研究内容，采用磁控溅射法制备了金属Mo背电极、CdS窗口层和CdTe吸收层，分别对各薄膜层的形貌结构和光学性能进行了分析，得到不同磁控溅射工艺参数条件下各层薄膜的物理性能和变化规律。并在此基础上优化相关工艺过程，制备出转换效率大于12％的CdTe薄膜太阳电池。论文的主要内容和研究结果如下:
1.采用直流磁控溅射法制备金属Mo薄膜电极。通过研究不同工作气体压强和溅射功率制备金属Mo薄膜的形貌、应力状态、电阻率和光反射性能，发现:高的溅射气体压强和低的溅射功率制备的金属Mo薄膜层和衬底的附着性好，但是电阻率大，光反射小，低的溅射气体压强和高的溅射功率制备的金属Mo薄膜层和衬底的附着性差，但是电阻率小，光反射大，均不满足太阳电池底电极的要求。采用双层金属Mo薄膜电极结构，即下层金属Mo薄膜采用高的溅射气体压强和低的溅射功率，上层金属Mo薄膜采用低的溅射气体压强和高的溅射功率，得到附着性好电阻率低的金属Mo薄膜电极，完全满足CdTe薄膜太阳电池的性能要求。
2.采用射频磁控溅射制备CdS薄膜窗口层。通过研究不同的退火气氛、退火温度和不同类型TCO电极衬底对CdS薄膜形貌结构和光学性能的影响得出:退火是改善CdS薄膜质量的主要方法，不同温度和退火气氛对CdS薄膜形貌结构和光学性能有不同的改变;不同TCO电极衬底CdS薄膜的可见光谱平均透过率依次是T(·)％(AZO衬底)＞T(·)％(FTO衬)＞T(·)％(ITO衬底)，退火后AZO、FTO和ITO衬底CdS薄膜的可见光平均透过率升高;相对于不同的制备技术，在AZO电极衬底采用化学水浴发法制备的CdS薄膜在520nm-820nm光谱域的光谱平均透过率最高，光学带隙最大;在FTO衬底采用磁控溅射发制备的CdS薄膜在820nm-1200nm和520nm-1200nm光谱域有最高的光谱平均透过率。
3.采用射频磁控溅射制备CdTe薄膜太阳电池。分别研究了不同退火温度、溅射功率和TCO电极类型对于CdTe薄膜太阳电池性能的影响，得出不同工艺条件下CdTe薄膜太阳电池的输出性能参数规律。通过优化工艺过程，得到了转换效率大于12％的CdTe薄膜太阳电池。