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FTO导电玻璃等离子清洗改善表面亲水性提高功函数

文章出处:本站 | 网站编辑:深圳纳恩科技有限公司| 发表时间:2022-12-07
透明导电玻璃(Transparent Conducting Oxide):作为氧化物半导体薄膜的基底,具有良好的透光性和导电性,同时还负责将电子传输到外电路。在我们传统得光伏器件里,导电玻璃一般分为两种:FTO(掺氟氧化锡,Fluorinedoped Tin Oxide)和ITO(掺铟氧化锡,Indiumdoped Tin Oxide)。FTO导电玻璃是在透明的玻璃上制备一层掺氟的SnO2薄膜,在玻璃和SnO2之间有一层几纳米厚的SiO2薄膜。ITO是在透明的玻璃上制备一层氧化铟锡。相较ITO导电玻璃,FTO导电玻璃的透光率较差,但在烧结过程中FTO的电阻值更稳定。
等离子清洗机
NAEN-PLASMA

 
两种导电玻璃性能对比如下:

1)FTO导电玻璃,耐高温、抗腐蚀、导电性好、透明度好;
2)ITO导电玻璃,导电性和透明度优于FTO导电玻璃,耐高温性和抗腐蚀性逊于FTO导电玻璃。


FTO导电玻璃
FTO导电玻璃

 
FTO玻璃等离子清洗

低温等离子体是继三态之后的第四态,是气体在放电过程中产生大量的正负带电粒子、电子和中性粒子,以及自由基组成的表现出集体行为的一种准中性气体。低温等离子体的能量约为几十电子伏特,其中所包含的离子、电子、自由基等活性粒子以及紫外线等辐射线很容易与固体表面的污染物分子发生反应而使其脱离,进而可起到清洗的作用。同时由于低温等离子体的能量远低于高能射线,因此此技术只涉及材料表面,对材料基体性能不产生影响。

等离子清洗是指气体分子在高压、真空等条件下会分解出高速运动的原子和分子,这些原子和分子通过解离、碰撞产生等离子体,产生的等离子体作用于FTO玻璃表面,可以使表面分子的化学键重组,因此不仅可以除去残留的有机物杂质,还能形成新的表面特性,改善玻璃表面的浸润性,同时提高FTO的功函数。

不同清洗方法处理后的FTO基底接触角大小

为了研究不同清洗方法FTO玻璃亲水性能的影响,我们对不同方法处理后的FTO基底进行了润湿角测试。使用的仪器为动态接触角测量仪,测量精度在±0.1°。接触角为固-液-气三相交点处,其气-液界面和固-液界面两切线所成的角。将液滴加到不同清洗方法的FTO基底表面。测试结果如图1所示,普通的化学清洗接触角为36°,紫外臭氧清洗的接触角为17°和等离子清洗接触角的3°。说明普通化学清洗不能完全去除表面杂质和油污。等离子清洗效果明显更好,能够有效去除基底表面吸附的有机小分子以及油污。更好的亲水性能够使溶液在FTO玻璃表面更好的铺展。
不同清洗方法的 FTO 基底接触角
不同清洗方法的 FTO 基底接触角 

 
高能量的等离子体对 FTO 导电玻璃表面进行清洗,可以提高基底对溶液的浸润性及表面功函数。等离子体清洗是一种干式工艺,由于采用电能催化反应,可以提供一个低温环境,同时排除了湿式化学清洗所产生的危险和废液,安全、可靠、环保。
 
 

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