全固态电致变色器件的制备及性能研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:LJX22766966
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随着科学技术的不断发展,能源危机、环境污染和全球变暖是一直以来困扰全世界的难题,而变色材料基于其节能、无污染的优点得到了大量研究。其中,电致变色材料是指其在正负或高低等外电场的作用下,在宏观上发生颜色或透明度的可逆变化,即材料的透过率或者反射率等光学性能发生变化。利用这种电致变色材料组装的器件叫做电致变色器件,其在汽车防眩目后视镜、智能节能窗和低能耗显示器等领域实际应用。本论文是基于制备全固态电致变色器件的基础上,分别对氧化镍(NiO)薄膜和氧化钨(WO3)薄膜进行了制备及性能研究,主要研究的内容及结论如下:1、采用热注入法成功制备了具有单分散性的NiO纳米颗粒,并探究了油酸的含量和反应温度对纳米颗粒的影响。另外还分析了NiO纳米颗粒的形成机理。通过透射电子显微镜表征显示合成的NiO纳米颗粒尺寸大小均一,具有良好的均匀性和单分散性。通过改变反应温度可以控制NiO纳米颗粒的尺寸和光学带隙能。2、采用简单的机械混合和提拉镀膜法在ITO玻璃上成功制备了NiO电致变色薄膜。研究发现NiO电致变色薄膜的电致变色性能一般,其光学调至幅度是20.6%,分析原因可能是薄膜的厚度太低,改变提拉镀膜的次数或者退火温度,可以调控薄膜的电致变色性能。3、分别采用恒电位和动点位电化学沉积法制备得到表面均匀的WO3薄膜,发现动点位电化学沉积得到的薄膜具有优异的电致变色性能。在动电位沉积模式下,颗粒的尺寸比恒电位沉积的颗粒大,在一个电压范围内沉积是不连续的,在每个循环之间有一个中断,这个过程跟恒电位沉积不同。4、组装了NiO/WO3互补型电致变色器件,器件是由两层透明ITO导电层、离子储存层(NiO)、WO3电致变色层和电解质层(1M LiClO4+PC+PMMA)组成。测试器件的各项性能比较发现,器件具有较好的光学调制幅度(56.8%)和较快的响应时间(着/褪色时间=7.2 s/8.9 s)。
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