新型电致变窗户玻璃

电致变窗户玻璃是近年来出现的并有可能引发建筑材料变革的一种新型建材，或许我们也可以称它为智能玻璃。电致变玻璃自动变色，不再需要挂窗帘，夏季可降温，冬季可保暖，同时起到改善自然光照程度、防窥的目的。

电致变玻璃其实就是利用电场产生电化学的氧化还原反应，造成光线穿透特性发生改变，进而造成颜色变化。通常电致变色玻璃由五层膜组成，其各层按顺序分别为透明导电层， 电致色层， 离子导体层， 反电极和另一透明导电层。 其中电致色层是整个玻璃中的核心，离子导体层提供离子在电致色层和反电极层之间的电子传输，透明导电层层给电致色层和反电极层提供电子， 反电极作为离子的储存源。

电致色层是整个玻璃中的核心，电致变色材料分为无机电致变色材料和有机电致变色材料。无机电致变色材料的典型代表是三氧化钨，目前，以三氧化钨为功能材料的电致变色器件已经产业化。

三氧化钨既是一种 n 型半导体材料， 也是一种“d0”氧化物，氧化钨的主体框架均由钨氧八面体首尾相连构成.，在空间骨架中， 由钨氧八面体所围成的孔隙可嵌入尺寸较小的阳离子， 形成钨青铜，氧化钨与钨青铜的可逆转变过程还总伴随着内部电子的转移和钨化合价的改变，从而引发变色反应， 实现对透过光的可控调节。

使用三氧化钨的新型电致变窗户玻璃其优点有快速的变色响应颜色的可逆变化，颜色变化的高度灵敏，稳定的化学特性和较高的循环寿命。

制备氧化钨膜的方法很多，如热蒸发、溅射法、溶胶—凝胶，化学气相沉积，各种方法均有优势和不足，使用较多的是化学气相沉积法、溅射法。研究人员发现，掺杂是提升三氧化钨光致变性能的有效途径，例如钛、钼、钒及铯。这些元素的掺入，会改变膜层的结晶度、晶粒大小和表面接触面积，增大离子传导层与氧化钨层的接触面积，从而提高电致变色性能。

电致变色材料作为未来最有应用前景的智能材料之一，电致变材料又以WO₃的研究最为充分，发达国家正在致力于全固态电致变玻璃的实用性研究，并以取得相当丰厚的成果。随着技术的提升，不久的将来，电致变玻璃有望降低生产成本，实现器件全固态化并实现大规模的普及。

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