多功能集成電致變色器件的制備及其性能研究.pdf

1、電致變色器件作為一種在電壓作用下對光的透過率及反射率可調(diào)的智能器件，在汽車、顯示、建筑、軍事、能源等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。一般的電致變色器件只能單一的對光的透過率或者反射率實(shí)現(xiàn)調(diào)控，例如WO3基電致變色器件一般只能對光的透過率進(jìn)行有效的調(diào)控，電沉積金屬電致變色器件則主要調(diào)控器件對光的反射率。在本文中，我們利用沉積銀技術(shù)制備電致變色器件，通過引入 TiO2納米顆粒對FTO電極進(jìn)行表面修飾，利用控制銀在不同表面的沉積來實(shí)現(xiàn)該器件在透明、黑

2、色、鏡面三種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，其中透明態(tài)的光透過率最高，能很好的保證視野；黑色態(tài)則主要控制光的吸收；而鏡面狀態(tài)則主要提高光的反射，從而實(shí)現(xiàn)多功能的集成。
　　我們利用干凈的FTO電極和經(jīng)TiO2顆粒修飾的FTO電極對電解質(zhì)進(jìn)行封裝之后，組裝成電致變色器件之后利用相關(guān)測試儀器對其進(jìn)行一系列的性能測試與表征。其中，對于TiO2顆粒的粒徑大小，我們選擇了5-10 nm、40 nm、100 nm粒徑的TiO2顆粒以評估不同粒徑的TiO2顆粒

3、對器件性能的影響。相關(guān)的測試儀器則包括：光學(xué)顯微鏡、X射線衍射（XRD）、場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）、X射線能譜儀（EDS）、分光光度計和電化學(xué)工作站。通過一系列的儀器表征我們可以看到，當(dāng)Ag沉積在FTO表面之時，該電致變色器件為鏡面狀態(tài)，表觀呈現(xiàn)黃色，對部分光的反射率能達(dá)到80％以上，但是當(dāng)銀沉積到經(jīng) TiO2修飾的 FTO電極上時，器件表觀呈現(xiàn)黑色，反射率降低到20%以下。對于這種電致變色器件，集成了兩種不同的效果，當(dāng)其應(yīng)用

4、于智能窗戶時，在夏天可以利用鏡面層，隔絕熱量，保持室內(nèi)溫度的涼爽，在冬天則能利用黑色態(tài)，吸收太陽光，用以提升室內(nèi)溫度。
　　通過對該電沉積電致變色器件進(jìn)行的透、反射和SEM的測試分析可知，對于未經(jīng) TiO2修飾的 FTO電極，Ag在其表面沉積速率較快，Ag薄膜的表面非常光滑、平整，沉積在上面的銀雖然附著力較差，但是該電極上沉積的細(xì)微結(jié)構(gòu)比較精細(xì)，反射率很高，呈現(xiàn)明顯的鏡面態(tài)，對于經(jīng)TiO2修飾的FTO電極，沉積在此表面的Ag薄膜結(jié)