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透明导体是一种在可见光区域同时具有高度透光性和良好导电性的材料，由于同时具有透光性和导电性，具有许多特殊的应用前景。透明导体，其实是一种半导体，因此，根据导电特性在透明电子学上也有n型和p型之分。与已有的n型透明导体相比，p型透明导体的电导率很低(相差5，6个数量级)达不到应用的要求，从而大大限制了透明导体的广泛应用。而p型透明导体是透明p-n结中不可缺少的一个重要组成部分。探索高性能的p型透明导体成为当今科研的一个难点与热点。
本文利用固体化学的研究方法和结合固体物理的理论知识，提出了“结构功能区”的概念，用来设计固体功能材料并加深认识功能材料的结构与性能的关系。“结构功能区”概念中的“导电功能区”和“绝缘功能区”能很好的应用于许多现有的p型含Cu透明导体中。同时，利用结构功能区的概念，我们设计寻找出性能优越的p型透明导体材料CuAlS2，具有世界领先水平的电导率。
针对寻找出来的CuAlS2化合物，论文首先通过真空固相反应与SPS烧结相结合，制得了纯相的多晶块体材料，利用HL5500霍耳测试仪和四点法测试了材料的电学性能，采用UV-VIS分光光度计研究了材料的吸收光谱。室温下，CuAlS2块体材料的电导率高达0.9 Scm-1，大大高于许多已报导的Cu基p型透明导体。从吸收光谱估算材料的光学带隙为3.38 eV，是一种性能优越的p型透明导体候选材料。
为了进一步提高材料的性能，论文采用材料合成技术，对CuAlS2进行了掺杂改性研究，针对不同原子位进行不同元素的掺杂。实验发现自掺杂(Al位掺Cu)效果最明显，材料的载流子浓度和迁移率得到同步提高，掺Cu8％的块体样品载流子迁移率高达21.2cm2 V-1 s-1，室温下电导率将近250 S cm-1，居已报导数据之首，几乎可以与商用ITO相比。Al位掺Zn和Al位掺Mg的性能类似，电导率都有大幅度提高。多余的S引入也可以提升载流子浓度，但迁移率下降，电导率改善不明显。在Cu位引入空位，电导率大幅度下降。通过不同位不同元素的掺杂，我们得出：要想通过掺杂改性来改善p型透明导体材料的导电特性，应以保持“导电功能区”的完整性与连续性为前提，对“绝缘功能区”进行掺杂修饰。若掺杂能使得“导电功能区”即[CuS4]四面体三维网络的完整性与连续性得到优化(如Al位掺Cu的自掺杂研究)，会提升材料的载流子迁移率，使得材料的导电特性得到大幅度提升。相反，若掺杂破坏了材料中“导电功能区”即[CuS4]四面体三维网络的完整性与连续性，则材料的电导率将难以提高(如在Cu位引入空位)。
为了适应透明导体的应用要求，论文分别采用了CSA法和PLD法对掺Zn和掺Cu的CuAlS2进行薄膜化。所制得的薄膜均为非晶态，薄膜在可见光范围内的透过率高达70％，达到应用要求。室温下，CSA法制得的掺Zn10％的薄膜电导率高达61.7 Scm-1，大大优于许多已报导的p型透明导体。
最后，论文还对透明p-n结进行了初步的尝试制作和对低温液相法制膜进行了初步的探索，得到了有意义的结果。