智能窗户等电致变色器件受到材料行业相关领域研究人员的广泛关注。三氧化钨 (WO3) 是一种 n 型半导体和一种很有前途的材料，因为它具有高透明度、良好的着色效率和低响应时间。 WO3 的电致变色性能很大程度上取决于其粒径、形态和结构。然而，WO3 的低电导率会导致器件的电致变色性能较差。

 

因此，科学家在三氧化钨上掺杂铝 (Al) 以克服其缺点。应用于智能窗户的掺铝氧化钨薄膜（Al-WO3）通过简便的电沉积方法直接生长在 ITO 玻璃上，并在 450°C 的氩气气氛中退火 2 小时。准备过程如下：

 

 

首先，将 10 mM 钨酸钠二水合物 (Na2WO4·2H2O)、0.5 mM 氯化铝 (AlCl3) 和 0.05 M 过氧化氢 (H2O2) 添加到超纯水中以制备电解质。还要向电解液中加入 5 滴硫酸 (H2SO4) 以调节 pH。将所有成分在超声波混合器中在 70°C 下搅拌 10 分钟，以获得均匀的溶液。采用两步电沉积法制备掺铝WO3薄膜。在第一步中，施加-0.6 V的恒定电压600秒，在第二步中，施加-1.2 V的恒定电压60秒。在沉积过程之后，以0.5L/min的氩气流速将膜在450℃加热2小时。

 

 

总之，用于智能窗应用的掺铝氧化钨薄膜通过简便的电沉积方法直接生长在 ITO 玻璃上，并在 450°C 的氩气气氛中退火 2 小时。结果表明，对于 WO3 和 Al:WO3，计算的直接带隙能量分别为 3.62 和 3.34 eV。与制备的 WO3 相比，Al-WO3 薄膜表现出出色的电致变色性能，包括宽光调制（55.9%）、高着色效率（148.1 cm2C-1）、快速反应动力学（着色和漂白分别为 1.23 s 和 1.01 s）倍），在 632.8 nm 波长下具有良好的倍率性能和循环耐久性。这些结果不仅为用于电致变色显示器应用的有前景的电极提供了重要见解，而且还为制造其他掺杂金属氧化物薄膜提供了一种经济有效的策略。