纳米晶增强氧化钨电致变色薄膜

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,而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。

纳米晶增强氧化钨电致变色薄膜图片

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,如何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又同时具备近红外调制能力的氧化钨电致变色薄膜,是亟需解决的问题。为此,有研究人员采用一种纳米晶增强氧化钨电致变色薄膜的制备方法,其具体内容包括:

取0.9914g氯化钨、0.0477g硝酸铟、0.0046g的硝酸锡,溶于49.5mL甲醇中,向其中加入0.5mL去离子水,在常温下搅拌2小时充分溶解后,得含钨、铟、锡的复合溶胶;采用浸渍提拉或旋涂技术,将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,在 150℃温度下干燥10min后,放入热处理炉中于200~300℃的氧气气氛下保温1h,随后将其取出,空冷至室温得到“ITO纳米晶-WO3非晶”双相复合薄膜。

上述研究由于采用了纳米晶增强技术,切实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的调制,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。据测试,氧化钨薄膜在可见光波段的光学调制对比度△T%为70%;1200nm波段处的光学调制对比度△T%为50%;100×100mm2 薄膜变色响应时间1s,在着褪色处理2000次后,薄膜电荷存储量下降仅3%,其性能和寿命明显提升。

 

 

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