新型電致變窗戶玻璃

電致變窗戶玻璃是近年來出現的並有可能引發建築材料變革的一種新型建材，或許我們也可以稱它為智慧玻璃。電致變玻璃自動變色，不再需要掛窗簾，夏季可降溫，冬季可保暖，同時起到改善自然光照程度、防窺的目的。

電致變玻璃其實就是利用電場產生電化學的氧化還原反應，造成光線穿透特性發生改變，進而造成顏色變化。通常電致變色玻璃由五層膜組成，其各層按順序分別為透明導電層， 電致色層， 離子導體層， 反電極和另一透明導電層。 其中電致色層是整個玻璃中的核心，離子導體層提供離子在電致色層和反電極層之間的電子傳輸，透明導電層層給電致色層和反電極層提供電子， 反電極作為離子的儲存源。

電致色層是整個玻璃中的核心，電致變色材料分為無機電致變色材料和有機電致變色材料。無機電致變色材料的典型代表是三氧化鎢，目前，以三氧化鎢為功能材料的電致變色器件已經產業化。

三氧化鎢既是一種 n 型半導體材料， 也是一種“d0”氧化物，氧化鎢的主體框架均由鎢氧八面體首尾相連構成.，在空間骨架中， 由鎢氧八面體所圍成的孔隙可嵌入尺寸較小的陽離子， 形成鎢青銅，氧化鎢與鎢青銅的可逆轉變過程還總伴隨著內部電子的轉移和鎢化合價的改變，從而引發變色反應， 實現對透過光的可控調節。

使用三氧化鎢的新型電致變窗戶玻璃其優點有快速的變色回應顏色的可逆變化，顏色變化的高度靈敏，穩定的化學特性和較高的迴圈壽命。

製備氧化鎢膜的方法很多，如熱蒸發、濺射法、溶膠—凝膠，化學氣相沉積，各種方法均有優勢和不足，使用較多的是化學氣相沉積法、濺射法。研究人員發現，摻雜是提升三氧化鎢光致變性能的有效途徑，例如鈦、鉬、釩及銫。這些元素的摻入，會改變膜層的結晶度、晶粒大小和表面接觸面積，增大離子傳導層與氧化鎢層的接觸面積，從而提高電致變色性能。

電致變色材料作為未來最有應用前景的智慧材料之一，電致變材料又以WO₃的研究最為充分，發達國家正在致力於全固態電致變玻璃的實用性研究，並以取得相當豐厚的成果。隨著技術的提升，不久的將來，電致變玻璃有望降低生產成本，實現器件全固態化並實現大規模的普及。

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