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能并轉化為電能，另一方面可以利用這部分電能驅動自身顏色改變。相較于傳統(tǒng)的電致變色器件來說，這種新型的器件無需外加任何能源驅動，僅依靠太陽光提供的能量就能夠實現(xiàn)顏色的轉變，在營造出舒適、安全和美好環(huán)境的同時又能節(jié)約能源。目前國際上類似的研究主要集中在將無機電致變色材料和太陽能技術結合上，器件的變色速率較慢，不同狀態(tài)下透過率對比度較低。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、主要展開了以下工作:
　　 首先，我們提出將高分子電致變色窗技術和染料敏化太陽能技術相結合，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，設計研發(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，通過切換外電路所處的狀態(tài)，無需外加任何能源就能夠實現(xiàn)顏色的改變，變色速度快，在可見光區(qū)域對比度較高。除此之外器件在光照條件下還能夠通過光電轉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)的透過率。我們隨后又設計并合成出數(shù)種基于有機物的氧化還原對，這些有機物的溶液顏色較淺，利用這些有機物制備的電解液替代LiI/I2溶液應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)下的透過率。
　　 除了上述探索和設計新型結構的器件外，我們還倡議合成一種新的同時具有光電轉換和電致變色雙功能材料。我們設計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換性能，基于這種材料的自供能電致變色器件還在設計研發(fā)之中。
　　 為了增強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-羧酸噻吩對高分子電致變色器件中的導電玻璃進行了修飾。修飾后的導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)異的機械穩(wěn)定性和附著力