氧化钨薄膜近红外波段调制

氧化钨电致变色薄膜因具有可实时调节室内采光及保温隔热作用而在建筑节能玻璃领域拥有巨大的应用价值,被认为是替代Low-e镀膜玻璃的下一代节能窗材料。

氧化钨系电致变色玻璃窗主要由透明电极、氧化钨电致变色薄膜、锂离子电解液、 离子存储薄膜、透明电极等五层组成,外加一低压电源提供驱动电压,实现该夹层结构的电致变色。

氧化钨薄膜近红外波段调制图片

不过现有氧化钨系电致变色玻璃窗存在循环寿命不长、大尺寸玻璃电致变色响应速率慢以及缺乏近红外调制能力的缺点,影响了该材料在建筑节能玻璃领域的广泛使用。影响该窗电致变色性能的关键材料是氧化钨电致变色薄膜,因此,为制备出电致变色材料循环寿命长、大尺寸材料变色响应速率快同时具备近红外调制能力的氧化钨电致变色薄膜,有学者提出了一种纳米晶增强氧化钨电致变色薄膜的制备方法,,它是以非晶态 的氧化钨为基质,将纳米晶态透明导电氧化物(TCO)嵌入到基质中,制备的“TCO纳米晶-WO3 非晶”双相复合薄膜。氧化钨薄膜近红外波段调制的具体步骤为:

步骤1,将氯化钨和TCO用金属硝酸盐混合后,溶于有机溶剂中,得混合溶液;向其中加入去离子水,在常温下搅拌2h,充分溶解后,得复合溶胶;

步骤2,采用浸渍提拉或旋涂技术,将步骤1所得复合溶胶均匀涂敷于透明导电氧化物玻璃基板上,形成凝胶膜;

步骤3,将步骤2所得凝胶膜置于150℃环境中10min后,放入热处理炉中于200~ 300℃的氧气气氛下保温1小时,随后将其取出,空冷至室温,即得电致变色薄膜。

工艺采用纳米晶增强技术,提高了传统氧化钨薄膜在可见光波段的电致变色性能,同时利用TCO纳米晶在近红外波段的调制特性,实现了氧化钨薄膜在近红外波段调制,解决了现有技术中氧化钨薄膜循环寿命不够长、大尺寸材料电致变色响应速率慢及缺乏近红外调制能力的问题。

 

 

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