金属钼（Mo）因其优异的导电、导热和化学稳定等特性在航空航天、电子通讯及光伏新能源等领域具有广泛的应用。尤其是在新型薄膜太阳能电池领域,金属Mo薄膜以较低的接触电阻及良好的热稳定性成为背电极的理想材料,可显著提高太阳能电池的效率及其热稳定性。目前,Mo薄膜作为背电极亟需解决的问题之一是如何兼得好的粘接性能和优异的电学性能。为解决该问题,本文分别从Mo靶材的微观组织、单层Mo薄膜的热处理方式、双层Mo薄膜的厚度匹配以及热处理等方面进行优化,研究以上因素对Mo薄膜结构、光电性能以及粘接性能的影响,制备出兼有良好光电性能和高粘接性能的Mo电极薄膜。利用X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）等分析技术对薄膜微观结构进行表征,利用霍耳效应测试仪和紫外-可见光分光光度计分别对薄膜的电学和光学性能进行分析。以Mo薄膜作为背电极,制备铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池。主要研究内容如下:1.建立靶材的微观组织与Mo薄膜结构及性能之间的关系。探究了科研工作者鲜有关注的轧制温度、轧制方向与Mo靶材的微观组织以及所制备Mo薄膜结构、性能之间的关系。通过研究轧制方向与轧制温度对Mo靶材结构、晶粒大小和分布以及与其制备的Mo薄膜结构和性能间的关系,进而优化靶材,为制备性能良好的薄膜提供保障。结果表明,采用交叉轧制在1200℃制备的靶材晶粒细小且分布均匀,（110）晶面择优取向性最强,用其制备的Mo薄膜晶粒分布更均匀致密、表面更平整、光电性能最佳。2.通过不同的热处理方式对单层Mo薄膜的结构和性能进行优化。采用直流磁控溅射法制备单层Mo薄膜,对其进行不同方式的热处理,包括基底加热（溅射过程中原位热处理）,退火处理（溅射成膜后热处理）及两者兼有的双重热处理工艺,研究不同的热处理方式对单层金属Mo薄膜组织结构及性能的影响。结果表明:较之基底加热,退火处理后的Mo薄膜光电性能较佳,采用双重热处理方式制备的金属Mo薄膜晶粒分布最均匀致密,表面更加平整,光电性能最优,但粘接性能略有下降。以其为背电极制备的CIGS薄膜太阳能电池效率最高为12.8%,相比室温制备的太阳能电池效率提高了 43.8%。3.研究溅射方式和厚度匹配对双层Mo薄膜结构、粘接性能以及光电性能的影响。分别以直流/直流（DC/DC）和射频/直流（RF/DC）溅射模式制备双层Mo薄膜,研究上下两层厚度匹配对薄膜结构和性能的影响。采用相同溅射模式时,随底层厚度增加,Mo薄膜的粘接性能明显增加,Mo薄膜的电阻率随之增加,光学反射率逐渐增强。在同样厚度匹配条件下,采用RF/DC模式制备的双层Mo薄膜电阻率虽略高于DC/DC方式,但其光学性能及粘接性能更佳。综合分析,采用RF/DC模式制备底层厚度较薄的双层Mo薄膜性能最优。4.采用高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）和X射线能谱仪（EDS）在原子尺度上研究了钙钠玻璃基底与Mo薄膜界面的微观结构以及元素分布,揭示了钙钠玻璃/Mo薄膜界面间的粘接机理。研究结果表明,玻璃和Mo薄膜之间的粘接方式为扩散结合,Mo原子向玻璃基底扩散,Ca和Na原子向Mo薄膜侧扩散,形成一个扩散渐变界面层。底层气压对渐变界面层的形成及厚度有较大影响,当底层气压增大时,单位时间内溅射出来的原子数增多,促进了界面两边原子间的扩散,玻璃和Mo薄膜间的渐变界面层增厚,溅射气压为0.4 Pa时渐变界面层厚度为7.5 nm,1.2 Pa时为12 nm,渐变界面层越厚,薄膜和基底间的粘接性越强。5.阐释了双层Mo薄膜底层溅射气压和退火温度对其组织结构和性能的影响机理。当底层气压减小和退火温度升高时,晶粒均匀致密、粗糙度降低,薄膜结晶性及光电性能增强。底层与顶层的溅射气压分别为0.4 Pa和0.3 Pa时制备的双层Mo薄膜经400℃退火后电阻率低至9.2×10-6 Ω·cm且平均反射率高达55%,粘接性能优异,综合性能最佳,实现了良好粘接性能与优异光电性能的统一。以其为背电极制备的CIGS太阳能电池的效率在没有抗反射层的情况下高达13.5%,比相同条件下室温制备Mo薄膜为电极的太阳能电池效率提高了 51.7%,该研究为提升太阳能电池的光电转化效率及稳定性奠定了良好基础。