一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件制造技术

一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件，它涉及一种电致变色器件。本发明专利技术的目的是要解决现有电致变色智能窗大多只能对太阳光中的可见光(VIS)波段进行光学调制，不具备对其近红外波段(NIR)热量的调控能力以及光学调制范围小、稳定性差及液态电解液易漏液的问题。一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件由两块ITO导电玻璃、两层电致变色储能层、一层电解液层和一层离子储存层组成。本发明专利技术得到了响应速度快、光热调控能力强、光学调制范围大、循环寿命长及不漏液的双波段电致变色器件。的双波段电致变色器件。的双波段电致变色器件。

【技术实现步骤摘要】
一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件


[0001]本专利技术涉及一种电致变色器件。

技术介绍

[0002]电致变色智能窗作为一种新型节能玻璃，通过将电致变色材料与玻璃结合，利用材料的电致变色性能实现人工动态调节入射太阳光强度，从而有效降低建筑物在取暖、降温和照明等方面的能耗。现有的电致变色智能窗大多只能对太阳光中的可见光(VIS)波段进行光学调制，不具备对其近红外波段(NIR)热量的调控能力。且存在光学调制范围小、稳定性差及液态电解液易漏液的问题。而双波段电致变色智能窗可对可见光和近红外能量进行独立调控，与传统的单波段电致变色智能窗相比，可以有效减少建筑物对照明、供暖、通风和空调的能源需求，是一种新型的电致变色智能窗。双波段电致变色智能窗的发展很大程度上取决于电致变色材料的可用性，因此双波段电致变色材料的选择、设计和优化是实现双波段电致变色智能窗的关键。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是要解决现有电致变色智能窗大多只能对太阳光中的可见光(VIS)波段进行光学调制，不具备对其近红外波段(NIR)热量的调控能力以及光学调制范围小、稳定性差及液态电解液易漏液的问题，而提供一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件。
[0004]一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件由两块ITO导电玻璃、两层电致变色储能层、一层电解液层和一层离子储存层组成；
[0005]组装方式为：自下而上依次是ITO导电玻璃、电致变色储能层、电解液层、离子存储层、电致变色储能层、ITO导电玻璃，其中，离子储存层嵌入到电解液层中；器件使用封装树脂封装；
[0006]所述的电致变色储能层为PB薄膜；
[0007]所述的离子储存层为Zn片。
[0008]本专利技术的优点：
[0009]一、普鲁士蓝(PB)为开放的立方结构材料，这开放骨架结构类似于类钙钛矿型(ABO3)结构，具有较大的间隙A位点由主体的金属离子和氰基配体组成的配位化合物，其金属化学成分的灵活可调的特性，被广泛的应用于电致变色器件；其中PB在酸性电解液中具有超高的光学及电化学稳定性为电致变色器件的设计制备提供了新的可能性；但其双波段特性却鲜有人进行探索，因此以PB电致变色层，商业锌片作为离子存储层，KCl
‑
PVA凝胶电解质作为电解质层，组装成“三明治”结构的双波段电致变色器件，这对双波段电致变色器件的实际应用，具有重要的意义。
[0010]二、本专利技术通过以高性能PB薄膜为电致变色储能层、商业锌片为离子储能存层、KCl
‑
PVA为电解质层，整体封装，形成具有“三明治”结构，得到了响应速度快、光热调控能力
强、光学调制范围大、循环寿命长及不漏液的双波段电致变色器件；对器件进行电化学测试获得大的光学调制范围在650nm处为76.71％，900nm处为56.14％，快的响应速度在650nm处的着色时间t
c
＝1.6s，褪色时间t
b
＝1.3s，在900nm处的着色时间t
c
＝1.6s，褪色时间t
b
＝1.6s和较好的稳定性。
附图说明
[0011]图1为实施例1中一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件的结构示意图；
[0012]图2为实施例1中一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件的光调制范围以及褪色态及着色态的透过率及对应的照片；
[0013]图3为实施例1中一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件的计时电流曲线图以及在650nm和900nm处的响应时间，上图为650nm，下图为900nm；
[0014]图4为实施例1中一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件在阶跃电压(0.3
‑
2.4V)500圈循环，光学透过率(λ＝650nm)的稳定性测试图；
[0015]图5为实施例1中一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件在阶跃电压(0.3
‑
2.4V)500圈循环前后的透过光谱图，图中1为循环前的着色态，2为循环前的褪色态，3为循环500圈的着色态，4为循环500圈的褪色态。
具体实施方式
[0016]以下实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。在不背离本专利技术实质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本专利技术的范围。
[0017]具体实施方式一：本实施方式一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件由两块ITO导电玻璃、两层电致变色储能层、一层电解液层和一层离子储存层组成；
[0018]组装方式为：自下而上依次是ITO导电玻璃、电致变色储能层、电解液层、离子存储层、电致变色储能层、ITO导电玻璃，其中，离子储存层嵌入到电解液层中；器件使用封装树脂封装；
[0019]所述的电致变色储能层为PB薄膜；
[0020]所述的离子储存层为Zn片。
[0021]所述的ITO导电玻璃包含玻璃层和ITO层。
[0022]具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：所述的封装树脂为环氧树脂。其它步骤与具体实施方式一相同。
[0023]具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：所述的PB薄膜的制备方法是按以下步骤完成的：
[0024]一、制备普鲁士蓝溶液：
[0025]将氯化钾、无水氯化铁和铁氰化钾加入到去离子水中，超声分散，得到普鲁士蓝溶液；
[0026]二、制备前驱体溶液：
[0027]室温下，将普鲁士蓝溶液进行搅拌20h～25h，得到前驱体溶液；
[0028]三、在三电极体系下，以前驱体溶液为电镀液，以透明导电基底为工作电极，以Ag/AgCl为参比电极，以铂片为对电极，在电流密度为20μA～30μA下阴极恒电流法电沉积500s～800s，得到PB薄膜。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
[0029]具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤一中所述的氯化钾的质量与去离子水的体积比为(0.8g～1.0g):25mL；步骤一中所述的无水氯化铁的质量与去离子水的体积比为(0.04g～0.07g):25mL。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
[0030]具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤一中所述的铁氰化钾的质量与去离子水的体积比为(0.07～0.1g):25mL；步骤一中所述的超声分散的功率为100W～300W，超声分散的时间为10min～15min。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
[0031]具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤二中所述的搅拌的速度为100r/min～1200r/min。其它步骤与具体实施方式一至五相同。
[0032]具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤二中所述的干燥的温度为60℃～8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件，其特征在于一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件由两块ITO导电玻璃、两层电致变色储能层、一层电解液层和一层离子储存层组成；组装方式为：自下而上依次是ITO导电玻璃、电致变色储能层、电解液层、离子存储层、电致变色储能层、ITO导电玻璃，其中，离子储存层嵌入到电解液层中；器件使用封装树脂封装；所述的电致变色储能层为PB薄膜；所述的离子储存层为Zn片。2.根据权利要求1所述的一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件，其特征在于所述的封装树脂为环氧树脂。3.根据权利要求1所述的一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件，其特征在于所述的PB薄膜的制备方法是按以下步骤完成的：一、制备普鲁士蓝溶液：将氯化钾、无水氯化铁和铁氰化钾加入到去离子水中，超声分散，得到普鲁士蓝溶液；二、制备前驱体溶液：室温下，将普鲁士蓝溶液进行搅拌20h～25h，得到前驱体溶液；三、在三电极体系下，以前驱体溶液为电镀液，以透明导电基底为工作电极，以Ag/AgCl为参比电极，以铂片为对电极，在电流密度为20μA～30μA下阴极恒电流法电沉积500s～800s，得到PB薄膜。4.根据权利要求3所述的一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件，其特征在于步骤一中所述的氯化钾的质量与去离子水的体积比为(0.8g～1.0g):25mL；步骤一中所述的无水氯化铁的质量与去离子水的体积比为(0.04g～0.07g):25mL。5.根据权利要求3所述的一种具有光热调控功能的普鲁士蓝双波段电致变色器件，其特征在于步骤一中所述的铁氰化钾的质量与去离子水的体积比为(0.07～0.1g):25mL；步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲慧颖，唐大江，卢德娟，李丽娜，童张法，纪红兵，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：