导　　师： 刘振; 李国贤

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： 电致变色现象是指在外加电场的作用下,随着导电粒子的注入/抽出,材料发生颜色变化的现象。利用电致变色材料制成的电致变色智能窗窗具有保暖隔热、光线透过率可调的特点,未来有望取代传统玻璃窗。WO3作为储备量大、价格低廉的阴极电致变色材料,用其制成的电致变色器件具有光学调制范围大、色彩保持时间长等特点,受到广泛的关注。晶态WO3由于其结构稳定、循环稳定性好等特点,使其应用在电致变色方面有很大前景。本文采用溶胶-凝胶法利用偏钨酸铵（AMT）与聚乙烯亚胺（PEI）制备了不同比例的WO3前驱液,使用旋涂法在ITO玻璃上制备WO3薄膜。使用DSC-TGA对WO3前驱液进行热行为分析,使用XRD、SEM等手段对WO3薄膜进行表面形貌、结构进行观察,分析热处理温度、AMT与PEI比例薄膜性能影响。测试结果表明,WO3的结晶温度约为390℃,经400℃退火的WO3薄膜,晶体颗粒大小不一,平均粒径较大。随着退火温度的升高,WO3晶体颗粒大小逐渐变得均匀,平均粒径减小。随着AMT相对含量提高,WO3晶体由稀疏变致密,WO3薄膜孔隙率降低。此外,本文所配置的电解液具有较高的光学透过率,组装成器件后,器件整体透过率在可见光区以及近红外区透过率在75%左右。本文采用紫外-可见光分光光度计和数字源表联合测试电致变色器件的光学性能与电学性能,进一步研究退火温度、AMT与PEI比例、激励电压大小、薄膜厚度对器件电致变色性能的影响。研究激励电压对器件性能的影响,结果表明随着激励电压的增大,电致变色器件光学调制范围先增大后减小,在±2.1V时最大。研究退火温度对光学调制范围影响,结果表明随着退火温度的升高,晶体颗粒内部缺陷减少,使得离子不能进入晶体内部更深处,减少了有效变色单元,使得光学调制范围逐渐降低。而导电离子在晶体缺陷较多的情况下能更加深入晶体内部,但所花时间会更长,从而导致随着退火温度的升高,响应时间变长。研究AMT与PEI比例对器件性能影响,结果表明随着AMT相对含量的提高,WO3薄膜越来越致密,这增加了有效变色单位,使得光调制范围逐渐增大。基于对实验结果分析,优选各项参数,制备出较优的参数,其各项性能如下:在近红外区（850nm处）其光学调制范围为42.2%,着色时间tc为30s,褪色时间tb为164s,色彩保持性较好,着色态断电后1小时内透过率变化仅为0.9%,循环稳定性相对较好,峰值电流变化较小。更多还原

关 键 词： [320646]电致变色 [7923842]WO3 [4988945]晶态 响应时间 光学调制

分 类 号： [TB383.2;TN383.1]

领　　域： [] []