元件製作流程

(1)ITO玻璃基板的圖樣化(pattern)：

首先用玻璃清潔劑(Detergent)與丙酮搓洗ITO玻璃基板，隨後置入DI water中進行超音波震盪，最後再將ITO玻璃表面稍微吹乾並放置在加熱板上 烤乾。將烤乾的ITO玻璃放置HMDS烘箱半小時，以增加光阻的附著力，更有 效的保護ITO不至於被蝕刻，再利用旋轉塗佈方式將正型光阻均勻塗佈在基板 表面，接著置於加熱板上，以90℃烘烤40～50秒。再將所需圖樣之光罩與ITO 玻璃準確地對位，利用紫外曝光機進行曝光，曝光完成後之ITO玻璃放入顯影 液中進行顯影，完成後即可用DI water沖洗乾淨並利用HCl進行蝕刻，最後在 把蝕刻完成定義圖樣的ITO玻璃用丙酮將表面之光阻去除即可，本實驗所使用 ITO玻璃大小與圖樣如圖3-10。

圖3-10 ITO基板經圖樣化前後圖樣對照，灰色部分代表ITO (2)ITO基板清洗、表面處理及旋轉塗怖PEDOT：PSS：

由於ITO玻璃基板的表面很容易附著油脂、有機或無機物質的雜質，而這 些污染物的吸附會影響薄膜的成長性質，為了控制薄膜的品質，在進行塗佈 玻璃基板前必須經過一定的清洗步驟，首先利用氮氣槍將預先蝕刻圖樣化處 理後之ITO銦錫氧化物導電玻璃表面的可見灰塵去除，接著使用玻璃清潔劑 (Detergent)去除玻璃殘存的油脂並以DI Water進行沖洗，結束後置入超音波震

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盪器依序以DI water、丙酮及異丙醇進行震盪，最後即可將ITO玻璃表面用氮 轉塗佈成膜後，置於120℃的Hot Plate進行一小時烘烤。

(4)旋轉塗佈有機主動層(P3HT/PCBM)：

分別將調配好的有機主動層材料，以轉速600rpm(但因為Chloroform乾燥 的速度太快會影響膜厚，因此Chloroform轉速並不相同(tableVI)，將主動層混 合材料旋轉塗佈於PEDOT:PSS表面後，直接放置於氮氣環境下，待其自然乾 燥，無須放置於塑膠培養皿中，等待長時間的揮發過程(或稱之為溶劑退火)。

最後在基板移入真空蒸鍍機前以110℃於hot plate上熱退火處理15分鐘。

(5)熱蒸鍍陰極金屬與元件封裝：

熱處理後的基板確實地放入特定圖樣之shadow mask並移至熱蒸鍍的真 空腔體內，利用油氣擴散幫浦將真空度抽至6×10^-6以下即可開始蒸鍍陰極材料 Ca、Al。蒸鍍速率維持在2～3 angstrom per sec，鈣厚度30nm，鋁厚度100nm，

同時應避免加熱溫度過高，使材料產生裂解或因成長速率太快，造成針孔(pin hole)等缺陷。元件主動區域面積為0.12cm²，而圖3-11為元件製作過程及高分 子混合薄膜自主性排列示意圖。熱蒸鍍完成後冷卻至室溫並在手套箱內進行 元件封裝作業，封裝為利用蓋玻片配合epoxy來對太陽能電池主動區域封裝，

利用epoxy吸收UV光會硬化的特性，使得主動區域被蓋玻片密封住以減少金 屬與有機主動層受到水、氧影響。

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圖3-11 本實驗元件製作流程及polymer blend自主性排列(self-organization) 示意圖

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