基于WO_(3)-NiO体系的电致变色(EC)玻璃具有优异的可见与红外的主动调控特性和节能效果,在建筑、新能源汽车等产业的应用得到越来越多的关注。生产效率与制造成本等因素的限制,使得大面积WO_(3)-NiO电致变色玻璃未规模化地投入市场。相...基于WO_(3)-NiO体系的电致变色(EC)玻璃具有优异的可见与红外的主动调控特性和节能效果,在建筑、新能源汽车等产业的应用得到越来越多的关注。生产效率与制造成本等因素的限制,使得大面积WO_(3)-NiO电致变色玻璃未规模化地投入市场。相比于在单一玻璃表面采用膜层堆栈方式制备多层膜结构的电致变色器件,以高性能锂离子胶膜为中间层,将磁控溅射沉积的Glass/TCO/WO_(3)以及Glass/TCO/NiO通过层压的方式组装成夹层式器件是一种可行地实现电致变色玻璃大面积、低成本规模化生产的技术手段,正逐渐成为器件制备技术的主流。然而,面向于大面积夹层式WO_(3)-NiO电致变色玻璃的低成本制造和新的应用需求,仍有必要开展从材料到器件的体系化研究。在材料端,开发兼容现有镀膜产线的高质量EC氧化物陶瓷靶材制备技术,高性能WO、NiO薄膜成分、结构、性能与色彩的调控技术,具备高离子电导率、高粘结强度、高热稳定、高透明且易于实现大面积规模化生产的锂离子胶膜材料及其制备技术等。在器件端,开发与现有玻璃产业兼容的大尺寸器件的层压工艺,弧型器件的制备技术,具备更高效节能且能呈现中性着褪色的器件技术等。针对上述挑战,综述了国内外相关研究团队在上述领域的研究进展,结果表明,可以制备出满足高性能电致变色薄膜沉积的EC氧化物陶瓷靶材,通过调节磁控溅射工艺参数可以有效实现对薄膜成份、结构以及性能调控,开发出满足层压工艺的、具有高离子电导率(1.51×10^(-4)S·cm^(-1))的固态聚合物电解质,最终利用商用高压釜实现30 cm×30 cm WO_(3)-NiO电致变色器件高质量制备。展开更多
文章在氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)玻璃上用反应磁控溅射法制备了氮掺杂WO_3薄膜和TiO_2薄膜,并封装制成电致变色器件。用X-ray衍射仪、原子力显微镜、X射线光电子能谱仪对薄膜的结构、形貌、成分和结合键进行表征;采用直流稳压电...文章在氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)玻璃上用反应磁控溅射法制备了氮掺杂WO_3薄膜和TiO_2薄膜,并封装制成电致变色器件。用X-ray衍射仪、原子力显微镜、X射线光电子能谱仪对薄膜的结构、形貌、成分和结合键进行表征;采用直流稳压电源和分光光度计对器件的透光变色性能进行测试。结果表明:制备的掺氮WO_3薄膜为非晶态,其非晶衍射包的峰位随着含N量的增加而移动;随着WO_3薄膜中含N量的升高,表面粗糙度增大,器件在着色态透光率降低;掺氮WO_3薄膜中W、O分别以W^(6+)和O^(2-)存在,而N以中性价态、代换O位与W键合以及表面吸附3种状态存在。当掺氮量为2.80%时,电致变色器件调制幅度最大,适用于节能玻璃。展开更多
基金National Natural Science Foundation of China(51972328,51903244)Youth Innovation Promotion Association,Chinese Academy of Sciences(2018288)+3 种基金Science Foundation for Youth Scholar of State Key Laboratory of High Performance Ceramics and Superfine Microstructures(SKL201703)Shanghai Pujiang Program(18PJD051)Key Research and Development Plan of Anhui Province(1804a09020061)Shanghai Sailing Program(19YF1454300)。
文摘基于WO_(3)-NiO体系的电致变色(EC)玻璃具有优异的可见与红外的主动调控特性和节能效果,在建筑、新能源汽车等产业的应用得到越来越多的关注。生产效率与制造成本等因素的限制,使得大面积WO_(3)-NiO电致变色玻璃未规模化地投入市场。相比于在单一玻璃表面采用膜层堆栈方式制备多层膜结构的电致变色器件,以高性能锂离子胶膜为中间层,将磁控溅射沉积的Glass/TCO/WO_(3)以及Glass/TCO/NiO通过层压的方式组装成夹层式器件是一种可行地实现电致变色玻璃大面积、低成本规模化生产的技术手段,正逐渐成为器件制备技术的主流。然而,面向于大面积夹层式WO_(3)-NiO电致变色玻璃的低成本制造和新的应用需求,仍有必要开展从材料到器件的体系化研究。在材料端,开发兼容现有镀膜产线的高质量EC氧化物陶瓷靶材制备技术,高性能WO、NiO薄膜成分、结构、性能与色彩的调控技术,具备高离子电导率、高粘结强度、高热稳定、高透明且易于实现大面积规模化生产的锂离子胶膜材料及其制备技术等。在器件端,开发与现有玻璃产业兼容的大尺寸器件的层压工艺,弧型器件的制备技术,具备更高效节能且能呈现中性着褪色的器件技术等。针对上述挑战,综述了国内外相关研究团队在上述领域的研究进展,结果表明,可以制备出满足高性能电致变色薄膜沉积的EC氧化物陶瓷靶材,通过调节磁控溅射工艺参数可以有效实现对薄膜成份、结构以及性能调控,开发出满足层压工艺的、具有高离子电导率(1.51×10^(-4)S·cm^(-1))的固态聚合物电解质,最终利用商用高压釜实现30 cm×30 cm WO_(3)-NiO电致变色器件高质量制备。
文摘文章在氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)玻璃上用反应磁控溅射法制备了氮掺杂WO_3薄膜和TiO_2薄膜,并封装制成电致变色器件。用X-ray衍射仪、原子力显微镜、X射线光电子能谱仪对薄膜的结构、形貌、成分和结合键进行表征;采用直流稳压电源和分光光度计对器件的透光变色性能进行测试。结果表明:制备的掺氮WO_3薄膜为非晶态,其非晶衍射包的峰位随着含N量的增加而移动;随着WO_3薄膜中含N量的升高,表面粗糙度增大,器件在着色态透光率降低;掺氮WO_3薄膜中W、O分别以W^(6+)和O^(2-)存在,而N以中性价态、代换O位与W键合以及表面吸附3种状态存在。当掺氮量为2.80%时,电致变色器件调制幅度最大,适用于节能玻璃。
