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文檔簡介
1、近年來,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展經(jīng)濟(jì),環(huán)保與節(jié)能日益受到公眾的關(guān)注。在我國,建筑物的能源消耗占社會總消耗的1/5,這是一個非常驚人的數(shù)字。電致變色智能窗通過對光透過進(jìn)行調(diào)節(jié),從而減少了建筑內(nèi)的能耗。因此,研究及制備出日常生活中使用的電致變色器件,成為了一個重要的課題。為實現(xiàn)電致變色的產(chǎn)業(yè)化,需要攻克制備過程中的關(guān)鍵問題。與有機(jī)變色材料相比較,氧化鎢具有良好的記憶響應(yīng)及循環(huán)穩(wěn)定性,能在不通電時仍保持良好的記憶效應(yīng),能大幅度地減少電能的使用。本論文以電
2、致變色中的變色層及電解質(zhì)進(jìn)行研究,通過三種工藝制備了鉬摻雜的氧化鎢薄膜,以及PVB/LiClO4凝膠態(tài)及準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)。此外,還采用了中空玻璃的封裝技術(shù)對大面積電致變色器件進(jìn)行封裝,并對其電致變色性能進(jìn)行檢測。
首先,采用直流反應(yīng)濺射制備了鉬摻雜的氧化鎢薄膜,通過對氧氬比進(jìn)行控制,檢測發(fā)現(xiàn)氧氬比為3:70的鉬摻雜的氧化鎢器件的性能最好,其光調(diào)制幅度為69.52%,比單一的氧化鎢器件提高22.64%。但磁控濺射法成本較高,增加企業(yè)
3、的負(fù)擔(dān)。其次,采用噴涂法制備了鉬摻雜的氧化鎢薄膜,該薄膜表面呈草垛狀結(jié)構(gòu),疏松多孔,有利于離子的嵌入與脫出。器件的光調(diào)制范圍為59.59%。噴涂法成本低廉,是適用于電致變色產(chǎn)業(yè)化的一種工藝。最后,采用絲網(wǎng)印刷法制備了鉬摻雜的氧化鎢薄膜,該薄膜表面具有多層次的多孔結(jié)構(gòu),有利于提高離子的傳輸速度。薄膜的CV曲線在陰極有氧化峰,位置在-2.5V處;陽極有還原峰,位置在1.5V處。器件的光調(diào)制范圍較小,只有35%。絲網(wǎng)印刷法最大的優(yōu)勢在于將薄膜
4、制備與熱處理相分離,能大幅減少加熱元器件的使用,使得生產(chǎn)成本大幅度降低。
通過制備不同添加量的PVB/LiClO4凝膠態(tài)電解質(zhì),并對電解質(zhì)和組裝的器件進(jìn)行離子電導(dǎo)率的檢測,發(fā)現(xiàn)10wt%的PVB/LiClO4凝膠態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率最大,為9.75*10-3 S/cm。采用10wt%的PVB/LiClO4凝膠態(tài)封裝的器件,著色響應(yīng)時間tc為30s,褪色響應(yīng)時間tb為5s,具有較短的響應(yīng)時間和良好的循環(huán)穩(wěn)定性。通過靜電紡制備準(zhǔn)固
5、態(tài)PVB/LiClO4電解質(zhì),離子電導(dǎo)率為δ=1.91x10-3 S/cm。靜電紡制備的的PVB薄膜具有良好的機(jī)械性能,最大拉伸強(qiáng)度為0.35MPa,是一種良好的電解質(zhì)骨架的材料。組裝成器件后的光調(diào)制范圍達(dá)63%,具有較短的響應(yīng)時間和循環(huán)穩(wěn)定性,電致變色性能良好。借鑒中空玻璃的封裝技術(shù),制備了30cm*30cm的電致變色器件,光調(diào)制范圍為32.08%。雖然該器件的變色性能與小面積的器件相比,性能略為遜色。但這種封裝技術(shù)成熟,密封性良好,
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