【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，具体涉及一种金属箔片背电极及其制备方法和应用。
技术介绍
1、背电极是指在电化学反应中与电解质接触的电极，通常位于电池或电化学装置的背面。它作为电流的进出口，与正极(前面的电极)共同参与电化学反应。背电极在许多电化学系统中起到提供电子传输的功能，例如，在太阳能电池中，背电极用于从电池中输出产生的电流。
2、目前，铜锌锡硫硒(cu2znsn(s,se)4，cztsse)太阳能电池的发展迅速，基于该材料的太阳能电池理论效率可达32.4％。由此可见，cztsse材料是一种非常有潜力的光伏材料，对于改善环境质量，努力实现“双碳”目标具有广阔的应用发展前景和社会利用价值。
3、cztsse太阳能电池中，金属钼层是常用的背电极。钼表面的清洁度和粗糙度对电池性能非常重要；在柔性电池中，其使用的钼箔是通过融化金属原料轧制而成，表面的粗糙度比真空溅射制备的钼层高很多。高粗糙度会降低钼箔表面的吸光层质量，表现在：厚度在1-2微米的吸光层难以完全覆盖较大粗糙度的钼箔表面，易发生穿孔和短路；起伏不平的表面易使吸光层薄膜出现起皮和破裂的现象。钼箔表面较低的清洁度给吸光层的成分带来杂质，影响吸光层的载流子浓度和传输效率，使钼箔制备的柔性电池最高转换效率低于刚性电池的最高效率。
4、目前大多数研究工作中常使用强酸溶液对钼箔表面进行化学刻蚀或电解抛光，在以下文献中具有详细记载：
5、deng h,sun q,yang z,et al.novel symmetrical bifacial fle
6、yan q,cheng s,yu x,et al.mechanism of current shunting in flexiblecu2zn1-xcdxsn(s,se)4solar cells[j].solar rrl,2019,4(1):1900410；
7、yu x,cheng s,yan q,et al.efficient flexible mo foil-based cu2znsn(s,se)4solar cells from in-doping technique[j].solar energy materials and solarcells,2020,209:110434；
8、化学刻蚀或电解抛光的方法相较复杂，抛光前需要对样品进行前处理；此外，需配制特定的强腐蚀性酸溶液及电解液作为抛光溶液，抛光溶液的消耗大、调整和再生比较困难，无法重复使用，会生产大量废液和有害气体，对环境污染非常严重，并且操作过程中易会对人体产生伤害。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种金属箔片背电极及其制备方法和应用，其制备方法以机械磨抛法为核心，成本低、操作简单，对环境友好；
3、相应地，本专利技术还提供一种金属箔片背电极在其表面沉积铜锌锡硫硒薄膜的应用。
4、(二)技术方案
5、为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
6、第一方面，本专利技术提供一种金属箔片背电极的制备方法，其包括以下步骤：将钼箔表面依次经过机械磨抛和等离子清洗后制得所述背电极。
7、可选地，所述机械磨抛包括以下步骤：将钼箔背面平整紧贴在底座的平面上，移动底座使钼箔表面压在转动中的磨抛机转盘表面上，通过抛光布的旋转摩擦对钼箔表面进行抛光。
8、可选地，所述接触为缓慢接触。
9、可选地，使用双面胶将钼箔背面完全平整得紧贴在底座的平面上，手持底座使钼箔表面朝下。其中，底座的形状可以是圆柱体或方块体。
10、可选地，所述磨抛机的转速为100～2000rpm。
11、可选地，在抛光过程中，还加入抛光剂进行辅助抛光；
12、可选地，所述抛光剂为金刚石、氧化铝、碳化硅中的一种或两种以上的组合；
13、可选地，所述抛光剂的粒径大小为0.05～1微米。
14、更具体地，机械磨抛钼箔表面的方法为：剪取比所需基底面积较大的钼箔，其面积可以是25x25mm、50x50mm、100x100mm，使用双面胶将钼箔背面完全平整得紧贴在底座(圆柱体或方块体)的平面上，在磨抛机装好抛光布，加水润湿抛光布，启动磨抛机。手持底座使钼箔表面以平行于抛光布表面的方向缓慢靠近至接触抛光布，通过抛光布的旋转摩擦对钼箔表面进行抛光，在抛光过程中，将抛光剂喷洒于抛光布表面，进行辅助抛光，期间需要间断性地加水润湿。
15、其中，底座的材质可以但不仅限于：塑料、金属块、树脂；底座的硬度在100hv以上；
16、底座表面的光滑度ra在6μm以下。
17、在上述底座的光滑度和硬度下，可以使所得到的钼箔具有较好的完整度，得率可以在99.9％以上，钼箔具有更低的粗糙度、较高清洁度。
18、本专利技术中机械抛光的样品粗糙度值ra＝0.5-5μm，具有更低的粗糙度。
19、可选地，所述等离子清洗包括以下步骤：将钼箔依次使用丙酮、乙醇和去离子水浸泡钼箔并超声清洗后吹干；钼箔抛光后的表面朝上，放置在等离子清洗机中进行清洗。
20、可选地，所述等离子清洗机中激发的等离子介质为氧气、氮气、空气中的一种或两种以上的组合；
21、可选地，清洗功率为3～100w；
22、可选地，清洗时间为1～60min；
23、可选地，清洗气压为3～30pa。
24、更具体地，等离子清洗钼箔表面的方法为：剪取完成机械磨抛后、合适大小的钼箔，依次使用丙酮、乙醇和去离子水浸泡钼箔并超声清洗15分钟，取出后吹干，将钼箔抛光后的表面朝上，置于玻璃器皿中，放置在等离子清洗机中，通过同时抽真空和通入气体，将清洗机的气压稳定在固定数值，打开电场电源，设置好功率点击启动，腔体内起灰后，即开始固定时间的等离子清洗。在活性等离子的化学反应和反复物理轰击的双重作用下，使钼箔表面有机物残留、杂质、灰尘、氧化物等变成离子或气态物质，这些离子或气体在真空的抽离下排出腔体，剥离出被清洗的物体表面，从而达到清洗的目的。
25、第二方面，本专利技术还提供上述任一方案中，所述制备方法制得的金属箔片背电极。
26、第三方面，本专利技术还提供上述金属箔片背电极在其表面沉积铜锌锡硫硒薄膜的应用。
27、(三)有益效果
28、本专利技术的物理刻蚀法，通过机械磨抛降低了柔性钼箔表面的粗糙度、提高了清洁度，有效解决了吸光层薄膜在钼箔表面附着差、薄膜成分不均匀等问题，提高了柔性薄膜电池中的背接触质量、柔性薄膜电池的光电转换效率。将制成的铜锌锡硫硒薄膜应用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属箔片背电极的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：将钼箔表面依次经过机械磨抛和等离子清洗制得所述背电极。
2.如权利要求1所述金属箔片背电极的制备方法，其特征在于：所述机械磨抛包括以下步骤：将钼箔背面平整紧贴在底座的平面上，移动底座使钼箔表面压在转动中的磨抛机转盘表面上，通过抛光布的旋转摩擦对钼箔表面进行抛光。
3.如权利要求2所述金属箔片背电极的制备方法，其特征在于：所述接触为缓慢接触。
4.如权利要求2所述金属箔片背电极的制备方法，其特征在于：所述磨抛机的转速为100～2000rpm。
5.如权利要求2所述金属箔片背电极的制备方法，其特征在于：在抛光过程中，加入抛光剂进行辅助抛光；
6.如权利要求1所述金属箔片背电极的制备方法，其特征在于：所述等离子清洗包括以下步骤：将钼箔依次使用丙酮、乙醇和去离子水浸泡钼箔并超声清洗后吹干；钼箔抛光后的表面朝上，放置在等离子清洗机中进行清洗。
7.如权利要求6所述金属箔片背电极的制备方法，其特征在于：所述等离子清洗机中激发的等离子介质为氧气、氮气、空气中的一
8.一种如权利要求1-7任一项所述制备方法制得的金属箔片背电极。
9.一种如权利要求8所述金属箔片背电极在其表面沉积铜锌锡硫硒薄膜的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种金属箔片背电极的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：将钼箔表面依次经过机械磨抛和等离子清洗制得所述背电极。
2.如权利要求1所述金属箔片背电极的制备方法，其特征在于：所述机械磨抛包括以下步骤：将钼箔背面平整紧贴在底座的平面上，移动底座使钼箔表面压在转动中的磨抛机转盘表面上，通过抛光布的旋转摩擦对钼箔表面进行抛光。
3.如权利要求2所述金属箔片背电极的制备方法，其特征在于：所述接触为缓慢接触。
4.如权利要求2所述金属箔片背电极的制备方法，其特征在于：所述磨抛机的转速为100～2000rpm。
5.如权利要求2所述金属箔片背电极...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛思洁，林玉雕，张彦，林聪龙，熊远鹏，
申请(专利权)人：福建技术师范学院，
类型：发明
国别省市：
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