新型自供能電致變色材料和器件的探索及研發(fā).pdf

1、自供能電致變色器件一方面可以吸收太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)化為電能，另一方面可以利用這部分電能驅(qū)動(dòng)自身顏色改變。相較于傳統(tǒng)的電致變色器件來(lái)說(shuō)，這種新型的器件無(wú)需外加任何能源驅(qū)動(dòng)，僅依靠太陽(yáng)光提供的能量就能夠?qū)崿F(xiàn)顏色的轉(zhuǎn)變，在營(yíng)造出舒適、安全和美好環(huán)境的同時(shí)又能節(jié)約能源。目前國(guó)際上類似的研究主要集中在將無(wú)機(jī)電致變色材料和太陽(yáng)能技術(shù)結(jié)合上，器件的變色速率較慢，不同狀態(tài)下透過(guò)率對(duì)比度較低。在就讀博士期間，本人探索了如何獲得新型高性能自供能電致變色器件及材料，

2、主要展開(kāi)了以下工作:
　　 首先，我們提出將高分子電致變色窗技術(shù)和染料敏化太陽(yáng)能技術(shù)相結(jié)合，利用高分子電致變色材料和釕配位化合物染料，配合LiI/I2作為電解液，設(shè)計(jì)研發(fā)出一種新型自供能電致變色器件。這種器件在光照條件下，通過(guò)切換外電路所處的狀態(tài)，無(wú)需外加任何能源就能夠?qū)崿F(xiàn)顏色的改變，變色速度快，在可見(jiàn)光區(qū)域?qū)Ρ榷容^高。除此之外器件在光照條件下還能夠通過(guò)光電轉(zhuǎn)換功能向外電路輸出電能。
　　 由于這種自供能電致變色器件使用

3、了LiI/I2溶液作為電解液，其顏色較深，影響了器件在透明態(tài)的透過(guò)率。我們隨后又設(shè)計(jì)并合成出數(shù)種基于有機(jī)物的氧化還原對(duì)，這些有機(jī)物的溶液顏色較淺，利用這些有機(jī)物制備的電解液替代LiI/I2溶液應(yīng)用于自供能電致變色器件，能夠有效的提高器件在透明狀態(tài)下的透過(guò)率。
　　 除了上述探索和設(shè)計(jì)新型結(jié)構(gòu)的器件外，我們還倡議合成一種新的同時(shí)具有光電轉(zhuǎn)換和電致變色雙功能材料。我們?cè)O(shè)計(jì)并合成出一種新的三苯胺衍生物，將這種分子吸附在二氧化鈦納米顆粒

4、上后表現(xiàn)出良好的電致變色性能和光電轉(zhuǎn)換性能，基于這種材料的自供能電致變色器件還在設(shè)計(jì)研發(fā)之中。
　　 為了增強(qiáng)高分子電致變色薄膜和基板間的作用力，提高器件的穩(wěn)定性和工作壽命，我們利用2-膦酸噻吩和2-羧酸噻吩對(duì)高分子電致變色器件中的導(dǎo)電玻璃進(jìn)行了修飾。修飾后的導(dǎo)電玻璃表面除了親水性發(fā)生了優(yōu)化和表面粗糙度略有下降以外，方電阻、透過(guò)率等性能均未顯示明顯變化。在修飾后的基板上電聚合得到的高分子電致變色薄膜表現(xiàn)出優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性和附著力