铟锡氧化物（ITO）作为一种重要的透明半导体材料，不仅具有稳定的化学性质，而且具有优良的透光性和导电能力，因此在光电子工业中得到了非常广泛的应用。ITO的导带主要由In和Sn的5s轨道组成，而价带则是氧的2p轨道占主导地位，氧空位及Sn取代掺杂原子构成施主能级并影响导带中的载流子浓度。ITO由于沉积过程中在薄膜中产生氧空位和Sn掺杂取代而形成高度简并的n型半导体，其费米能级EF位于导带底EC之上，从而具有很高的载流子浓度和较低的电阻率。另外，ITO的光学带隙较宽，因此它对可见光和近红外光都具有很高的透过率。由于ITO薄膜具有上述独特性质，所以它被广泛应用于光伏电池、电致发光、液晶显示、传感器和激光器等光电器件中。

对于有机光伏电池和有机发光器件，其典型结构为三明治式的夹心结构，如图1所示，即一层或多层有机功能薄膜被夹在上下两个电极之间。其中阳极大多采用透明的ITO导电玻璃，因此ITO的表面特性对器件性能的影响非常大。

图1 有机光伏电池结构示意图

实验发现，对ITO表面进行氧等离子处理能提高ITO表面的功函数，因为ITO基片进行过氧等离子处理之后，表面含氧量增加，并且富集了一层带负电的氧而形成了界面偶极层，功函数也就因此增加了。ITO界面功函数增加后可以减少空穴的注入势垒，对器件效率的提高具有较大的作用。

等离子清洗除了能够提高ITO电极功函数这一因素之外，另一个重要的原因在于氧等离子体处理能够增加ITO表面能和极性度，改善了ITO表面湿润性。聚合物是一种低表面能、低极性度的有机材料。一方面，增加ITO电极的表面能和极性度，有利于改善聚合物溶液在ITO表面上的湿润性，使旋涂制备的聚合物发光薄膜均匀性更好，达到大大减少因薄膜均匀性不理想所产生的“针孔”的目的；另一方面，增加ITO电极的表面能和极性度，可以增加ITO电极/有机层界面的附着能，增强ITO电极和有机薄膜层之间的粘合力，从而形成附着更牢固、界面更光滑且无间隙的ITO电极/有机层界面，这样就能大大增加界面电荷注入的有效面积，提高界面电荷的注入效率，从而有利于提高有机太阳能电池的能量转换效率、改善器件的光伏性能。