20世纪90年代以来，显示技术和光通讯技术的迅猛发展和产业化极大地促进了透明导电电极的发展，同时也对其提出了更多、更高的要求。目前使用最为广泛的是氧化锡铟（ITO）透明导电电极，但伴随着现代光电子器件的不断发展和透明导电电极的大量使用，这种传统的ITO透明导电电极暴露出越来越多的问题：（1）ITO薄膜缺乏化学和热学上的稳定性；（2）金属In是一种稀有金属元素，随着其大量的消耗和使用，其价格逐年攀升；（3）由于ITO薄膜易碎的陶瓷特性，使得其难以在柔性光电子器件中得到应用。为解决传统ITO导电透明电极存在的上述问题，人们相继发展了其它种类的透明导电电极，如金属纳米线薄膜、石墨烯薄膜和碳纳米管薄膜等。然而，在这些透明导电电极中都存在导电性和透光率“此消彼长”的问题。幸运的是，1998年Ebbesen等人首次报道了贵金属纳米孔阵列薄膜非凡的光透过性能，这种异常的光透射来源于有序金属纳米结构的表面等离子共振，使得其有望从根本上解决目前透明导电电极存在的问题。但这种周期性纳米图案的构筑往往需要电子束刻蚀﹑聚焦粒子束刻蚀或者相移刻蚀技术，然而这种“自上而下”的构筑方式存在价格昂贵和构筑面积小的缺点，无法满足其实际应用的需要。而纳米球模板组装技术是一种廉价的、可大面积构筑纳米图案的有效手段，被广泛应用于构筑各种有序纳米结构。本论文针对目前透明导电电极的研究现状，通过聚苯乙烯微球模板组装技术大面积构筑图案化金属纳米结构，在深入了解其自身光学和电学性质的基础上，考察是否可以在一个体系内同时实现作为透明导电电极和等离子共振光吸收增强单元的双重作用，这种双重作用可以在一个体系内实现薄膜太阳电池的等离子共振光吸收增强作用，避免额外引入等离子共振光吸收结构而对器件自身造成不可预知的影响。研究结果表明：周期性的图案化金属薄膜具有较高的透射率，这与贵金属纳米孔阵列薄膜的表面等离子体激元（SPRs）密切相关，并且这种大面积制备的金属图案化纳米结构具有良好的导电性。更重要的是，这种新型透明导电电极同时具有等离子共振吸收增强的特性，这种双重功能的新型透明导电电极有望在薄膜太阳电池中作为等离子共振光吸收增强电极而得到广泛使用。本论文主要开展以下三部分工作：（1）纳米球模板组装技术（NSL）大面积制备金网格电极及其折射系数传感应用：我们将传统的NSL技术和反应离子束刻蚀（RIE）相结合，大面积制备出了光学性质优异的透明导电金网格电极。这种大面积制备的有序金网格结构具有折射系数传感特性，当这种金网格电极处于空气、乙醚、乙醇和三氯甲烷不同折射系数的介质中，随着这些介质折射率的增加，其透射吸收峰会发生红移。根据折射率和峰位的移动的对应关系，可以得出其最大灵敏度为161nm/RIU。（2） PS球直径、刻蚀时间及金膜厚度对网格电极的导电性和透光性的影响：通过改变PS微球的直径、RIE刻蚀时间和金膜厚度，研究其对金电极的形貌及光、电性能的影响。结果表明：随着刻蚀时间的增长和金膜厚度的增加，其SPR峰位发生相应的蓝移；当增大网格电极的周期性（采用600nm的PS微球）时，其SPR透射增强峰出现红移。所制备的金网格电极具有和ITO可比的光透射特性和更加优异的导电性，这使得这种大面积制备的新型金网格电极有望作为透明导电电极在光电器件中得到实际应用。（3）具有等离子共振效应的新型透明导电电极在光电领域的实际应用：为考察这种新型透明导电电极的实际应用，分别在这种新型网格状金电极上沉积了ZnO和CdS薄膜，通过紫外-可见（UV-Vis）吸收光谱考察了其光吸收增强效果；利用表面光电压谱（SPS）对薄膜的光电性质进行测试，实验结果证实：这种新型的透明导电电极可以取代传统的ITO导电电极而在光电器件中应用；除此之外，基于这种新型透明导电电极的CdS薄膜的表面光电压信号和传统的ITO电极得到的实验结果存在较大的差异，我们推测这种表面光电压信号的差异应该来源于这种透明导电电极所产生的表面等离子共振效应，相关实验结果还需开展进一步的实验来研究和证实。