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FTO為摻雜氟的SnO2透明導(dǎo)電玻璃，具有可見光透過率高、電阻率低、抗酸堿能力強(qiáng)等優(yōu)點被用作鈣鈦礦太陽能電池導(dǎo)電襯底，作為鈣鈦礦太陽能電池的基底材料，表面清潔程度對后續(xù)的膜層質(zhì)量至關(guān)重要。

等離子清洗

等離子清洗可以在保持材料固有屬性的前提下對表面進(jìn)行修飾并賦予其新的表面功能狀態(tài)，是一種高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和可重復(fù)性的清洗方法。

等離子清洗是指氣體分子在高壓、真空等條件下會分解出高速運(yùn)動的原子和分子，這些原子和分子通過解離、碰撞產(chǎn)生等離子體，產(chǎn)生的等離子體作用于FTO玻璃表面，可以使表面分子的化學(xué)鍵重組，因此不僅可以除去殘留的有機(jī)物雜質(zhì)，同時還可以向玻璃表面注入羥基官能團(tuán)，起到使玻璃表面親水的作用，使得鈣鈦礦在FTO基底表面更好的成核結(jié)晶，獲得性能優(yōu)異的鈣鈦礦薄膜，同時提高FTO的功函數(shù)。

不同清洗方法處理后的FTO基底接觸角大小

為了研究不同清洗方法對鈣鈦礦成膜的影響，我們對不同方法處理后的FTO基底進(jìn)行了潤濕角測試。使用的儀器為動態(tài)接觸角測量儀，測量精度在±0.1°。接觸角為固-液-氣三相交點處，其氣-液界面和固-液界面兩切線所成的角。將鈣鈦礦前驅(qū)液，滴加到不同清洗方法的FTO基底表面。測試結(jié)果如圖1.1所示，普通的化學(xué)清洗接觸角為36°，紫外臭氧清洗的接觸角為17°和等離子清洗接觸角的3°。說明普通化學(xué)清洗不能完全去除表面雜質(zhì)和油污。等離子清洗效果明顯更好，能夠有效去除基底表面吸附的有機(jī)小分子以及油污。更好的親水性能夠使鈣鈦礦溶液在FTO表面更好的鋪展，有利于鈣鈦礦成膜。與FTO接觸更加緊密的鈣鈦礦薄膜能夠減少缺陷的存在，避免在FTO與鈣鈦礦界面處發(fā)生電子堆積，電子與空穴復(fù)合相應(yīng)減少。

圖1.1 不同清洗方法處理后的FTO基底接觸角大小

采用等離子清洗能夠有效清除FTO基底表面的油污以及有機(jī)小分子，改善鈣鈦礦層與FTO基底的界面接觸情況，減少界面處的缺陷，增強(qiáng)了FTO對電子的提取能力，避免了電子在FTO的堆積，降低了電子與空穴的復(fù)合。經(jīng)過等離子清洗的FTO導(dǎo)電玻璃提高了表面的潤濕性、改善了膜的粘著力，增強(qiáng)了器件的結(jié)合力和穩(wěn)定性。