實驗儀器

(1) Spin Coater 旋轉塗佈機：

將基板使用抽真空方式吸住後，將欲旋轉塗佈成膜之液體完整塗滿於基板 上，旋轉基板時利用離心力甩除多餘液體並沉積一薄膜，藉由控制轉速大 小、塗佈時間，得以控制薄膜厚度。

(2) Thermal Evaporator 熱蒸鍍機：

一般小分子有機材料或金屬材料，因為無法溶解成溶液狀態，若欲形成薄 膜附著於基板表面時，通常採用熱蒸鍍方式，係以一高真空腔體內置入欲 蒸鍍材料(例如金屬材料：Al)於加熱載體(本實驗之金屬加熱載體為鎢舟 Wu Boat)，通電使鎢舟產生高熱使金屬蒸發成氣體狀，為避免高溫加速氧 化作用因此必須在高真空狀態下進行，金屬蒸氣會附著於基板上冷卻成固 體並透過遮罩(shadow mask)完成圖樣定義。

(3) N2 Glove Box 手套箱：

為避免高分子在一般大氣環境下進行實驗時會有氧化反應污染並導致實 驗結果不穩定、無再現性等缺點，因此本實驗形成的材料疊層大部分在一 充滿惰性氣體(N2)之密閉腔體中進行。

(4) UV/Vis spectrometer 紫外/可見光吸收光譜儀：

由美商Perkin Elmer 購得，型號為 Perkin Elmer UV_Vis Lambda 650，吸收 光譜儀是由氘(D2)燈與鎢(Wu)燈所組成，可量測波段在 190 nm～900 nm。

紫外光波段主要由氘燈提供；可見光波段則由鎢燈提供。吸收光譜其原理 如圖 3-5 所示，其入射光源為非偏極化光，當鎢燈照射出來的光透過單光 儀之後，便可以發出特定波長的單一光束，當特定波長入射光強度I₀入射

待測樣品後，因為樣品會吸收光或是光穿透於樣品，因此透射過樣品的光 強度為I ，此時可以定義吸收度

0

log( )I

A= − I ，當儀器以不同波長的入射光 去掃瞄待測樣品後，即可得到入射波長與吸收度間關係之吸收光譜圖。反 之 ， 欲 求 得 待 測 樣 品 的 穿 透 度 的 話 ， 也 同 樣 利 用 上 述 的 公 式

0

log( )I log( )1

A= − I = − T ，T 為穿透係數，即可得到入射波長與穿透度之間的 穿透光譜圖。

Light Source

Monochromator I

Sample I Detector Light Source

Monochromator I

Sample I Detector

圖 3- 5 UV/Visible Spectroscopy 吸收光譜儀工作原理示意圖^[38]

(5) Thermal Oriel solar simulator(AM 1.5G) 太陽光模擬器：

本實驗所架設之太陽光模擬器主要由 Oriel 66901 氙燈搭配 AM 1.5G Air Mass 之濾光鏡模擬出符合 AM 1.5G 光譜的太陽光。實驗量測時照射光強 度的校準是利用一個附有KG-5 filter 的標準 Si photodiode detector 測量而 得的 (由 Hamamatsu,Inc.購得)，校準方法是以 IEC-69094-1 光譜為基準，

仿照參考文獻^[39]中方式校準量測光強度為 100 mW/cm²，並且固定待測元 件與光源間距離。

圖 3- 6 AM 1.5G (IEC 60904)參考光譜與 Oriel 太陽光模擬器光譜圖^[40]

(6)Keithley 2400 source-measure unit：

本實驗利用Keithley 2400 (Source Meter)量測元件之 J-V 特性曲線，由 J-V 曲線可求得太陽能電池元件各重要參數，如Voc、Jsc、Rs、Rp等參數。

(7) Atomic Force Microscope(AFM) 原子力顯微鏡：

本實驗原子力顯微鏡(AFM)購於 DI intrument，屬於掃瞄探針顯微技術的一 種，此類型顯微技術是利用特製的微小探針，來偵測探針與樣品表面之間 的某種交互作用，如穿隧電流、原子力、磁力、近場電磁波來進行表面的 偵測。AFM 的微小探針通常黏附在懸臂式的彈簧片上，當針尖與樣品表面 原子接近時，因力場而產生作用力，懸臂簧片因為抵抗其作用力而發生形 變，藉此產生一個回饋作用，為了讓作用力維持固定，探針針尖會調整與 樣品間的垂直距離，利用電腦記錄表面上每一點針尖的微調距離，即可得 到整體之表面形貌。本實驗所用的AFM 為輕敲式(Tapping mode)，探針以 高頻在Z 軸方向振動，與接觸式(Contact mode)比較，擁有不會損害針尖和