智能窗戶等電致變色器件受到材料行業相關領域研究人員的廣泛關注。三氧化鎢 (WO3) 是一種 n 型半導體和一種很有前途的材料，因為它具有高透明度、良好的著色效率和低響應時間。 WO3 的電致變色性能很大程度上取決於其粒徑、形態和結構。然而，WO3 的低電導率會導致器件的電致變色性能較差。

 

因此，科學家在三氧化鎢上摻雜鋁 (Al) 以克服其缺點。應用於智能窗戶的摻鋁氧化鎢薄膜（Al-WO3）通過簡便的電沉積方法直接生長在 ITO 玻璃上，並在 450°C 的氬氣氣氛中退火 2 小時。準備過程如下：

 

 

首先，將 10 mM 鎢酸鈉二水合物 (Na2WO4·2H2O)、0.5 mM 氯化鋁 (AlCl3) 和 0.05 M 過氧化氫 (H2O2) 添加到超純水中以製備電解質。還要向電解液中加入 5 滴硫酸 (H2SO4) 以調節 pH。將所有成分在超聲波混合器中在 70°C 下攪拌 10 分鐘，以獲得均勻的溶液。採用兩步電沉積法製備摻鋁WO3薄膜。在第一步中，施加-0.6 V的恆定電壓600秒，在第二步中，施加-1.2 V的恆定電壓60秒。在沉積過程之後，以0.5L/min的氬氣流速將膜在450℃加熱2小時。

 

 

總之，用於智能窗應用的摻鋁氧化鎢薄膜通過簡便的電沉積方法直接生長在 ITO 玻璃上，並在 450°C 的氬氣氣氛中退火 2 小時。結果表明，對於 WO3 和 Al:WO3，計算的直接帶隙能量分別為 3.62 和 3.34 eV。與製備的 WO3 相比，Al-WO3 薄膜表現出出色的電致變色性能，包括寬光調製（55.9%）、高著色效率（148.1 cm2C-1）、快速反應動力學（著色和漂白分別為 1.23 s 和 1.01 s）倍），在 632.8 nm 波長下具有良好的倍率性能和循環耐久性。這些結果不僅為用於電致變色顯示器應用的有前景的電極提供了重要見解，而且還為製造其他摻雜金屬氧化物薄膜提供了一種經濟有效的策略。