等離子體表面處理就是讓等離子體與材料表面接觸，在等離子體作用下改變材料表面性能。等離子體表面處理通常采用非聚合性氣體如Ar、N2、H2、O2等，參與等離子體表面處理反應的粒子有電子、離子、自由基和等離子體產(chǎn)生的紫外光等。不同粒子與物體表面反應原理各不相同。
電子在等離子體活性粒子中質(zhì)量小、運動速度快、能量高。電子和表面的相互作用主要的表現(xiàn)有三種：電子轟擊引起的二次電子發(fā)射，電子轟擊物體表面促使物體表面的吸附分子解離和電子誘導的化學反應等。
離子和表面反應分為三類：離子在物體表面的復合和離子入射物體表面引發(fā)二次電子發(fā)射、離子注入物體表面內(nèi)部將動量傳遞給晶格原子致使晶格原子激發(fā)或電離，入射離子被物體表面反射或捕獲同時入射離子的轟擊還可能是物體表面濺射出粒子、離子誘導表面化學發(fā)應等。
自由基和原子與表面的相互作用，主要是自由基和原子易被化學吸附在對其母體分子呈惰性的表面上。對于電子碰撞激發(fā)的亞穩(wěn)態(tài)分子易被解激發(fā)，解激發(fā)有可能導致化學反應和脫附。
等離子體表面處理屬于干式工藝，可以節(jié)省能源、無公害。同時等離子體可以處理各種形狀的材料，其處理時間短、效率高[68]。另外，等離子體表面處理技術(shù)于表面幾到幾百個納米的范圍內(nèi)，在改善材料表面性能的同時不改變材料本質(zhì)特性。
等離子體表面處理技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用于OLED和有機太陽電池中。如氧等離子體處理ITO表面有效清潔ITO，提高ITO表面浸潤性同時提高ITO的功函數(shù)，降低ITO和活性層的勢壘，提高器件的光電性能。NH3、N2O等離子體能夠提高ITO的功函數(shù)[70]，而H2、Ar、Ne等離子體能夠降低ITO功函數(shù)[31]。因此，等離子體處理可以有效調(diào)節(jié)ITO功函數(shù)而被廣泛應用在有機太陽電池中。
提高電極表面的浸潤性以提高太陽電池的器件性能在鈣鈦礦太陽電池中同樣適用。采用UV紫外處理FTO，制備了無致密層平面鈣鈦礦太陽電池并得到了12%的光電轉(zhuǎn)換效率。O2等離子體處理在提高浸潤性方面的功能可與UV紫外處理相匹配，因此理論上用O2等離子體處理FTO同樣能得到有效工作的鈣鈦礦太陽電池。同時隨著平面鈣鈦礦太陽電池的發(fā)展，越來越多的有機太陽結(jié)構(gòu)被用于鈣鈦礦太陽電池中。用等離子體調(diào)節(jié)ITO功函數(shù)并將其應用于平面有機結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽電池中又可能會進一步提高鈣鈦礦太陽能電池。
