一种基于叠层太阳电池自驱动的金属电沉积电致变色器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种基于叠层太阳电池自驱动的金属电沉积电致变色器件。本发明专利技术提供的叠层太阳电池自驱动金属电沉积的电致变色器件基于光环境动态可逆地调整电致变色器件的透射光谱，具有动态可逆切换、自驱动、中性显色特性及高循环稳定性，可实现器件自驱动智能显色、良好人眼视觉舒适度，集智能遮阳调光与隐私保护于一体。本发明专利技术提供的叠层太阳电池自驱动金属电沉积的电致变色器件，可作为智能建筑遮阳调光、隐私保护光电玻璃应用，设计赋予其出色的自驱动光谱控制能力可以实现太阳电池与电致变色器件在智能绿色建筑、热伪装、航空与汽车智能窗户等领域的进一步发展应用。与汽车智能窗户等领域的进一步发展应用。与汽车智能窗户等领域的进一步发展应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于叠层太阳电池自驱动的金属电沉积电致变色器件及其制备方法


[0001]本专利技术属于动态电致变色器件
，具体涉及一种基于叠层太阳电池自驱动的金属电沉积电致变色器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，电致变色器件由于其可以基于环境信号动态调节器件显色、透射光谱、遮光系数等突出优点引起了科研工作者广泛的关注，同时其动态切换展现出的丰富色彩及循环稳定性也支持了其建筑一体化应用的商业性，因此已成为绿色城市智慧化发展中的重要探索方向之一。其中，以金属粒子电沉积作为动态切换方式的电致变色器件具有透射可调节范围宽、可大面积制备和高循环稳定性的优点，已成为近年里具有重大应用前景的电致变色设计结构。但如何实现自驱动智能动态切换电致变色器件的颜色，是当前研究者实现电致变色智慧化应用所面临的主要问题。目前，多结太阳电池可克服单结器件基本效率限制，被认为是降低热损失和拓宽光谱吸收并进一步提升性能的直接手段。钙钛矿和有机半导体组合具有杰出带隙可调性和工艺兼容性，且全无机钙钛矿具有良好光稳定性、光谱简易可调及有机活性层良好红外吸收能力的优势使得二者构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于叠层太阳电池自驱动的金属电沉积电致变色器件，其特征在于，包括太阳能电池组件和电致变色组件；所述太阳能电池组件包括依次叠层设置的导电基底、电子传输层、钙钛矿层、中间复合层、有机活性层、空穴传输层和金属电极层；所述电致变色组件包括依次叠层设置的透明导电基底、凝胶电解质层和透明电极层；所述太阳能电池组件的导电基底与所述电致变色组件的透明导电基底相连；所述太阳能电池组件的金属电极层与所述电致变色组件的透明电极层相连。2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，在所述太阳能组件中，所述导电基底包括透明导电基底，优选的，所述导电基底为覆盖有ITO膜的导电基底；所述电子传输层的材料包括SnO2、TiO2、NiO
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和ZnO一种或多种，所述电子传输层的厚度为10～40nm；所述钙钛矿层为全无机钙钛矿层，所述全无机钙钛矿层的材料为CsPbI2Br，厚度为80～280nm；所述中间复合层包括钙钛矿钝化层、前节空穴传输层、电荷复合中心层和后节电子传输层，所述中间复合层的厚度为30～90nm；所述钙钛矿钝化层的材料包括PTB7
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Th、P3HT和PBDB
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T中的一种或多种；所述前节空穴传输层的材料包括MoO3；所述电荷复合中心层的材料包括Au和/或Ag；所述后节电子传输层的材料包括PFN
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Br、TIPD和PFN
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OX中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述有机活性层的材料包括吸收边大于650nm且小于1300nm的有机电子给受体材料组合；所述给受体材料组合包括给体材料PTB7
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Th/受体材料IEICO
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4F、给体材料PTB7
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Th/受体材料IEICO
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4Cl和给体材料PM6/受体材料Y6中的一种或多种；所述有机活性层的厚度为50～180nm。4.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述空穴传输层的材料包括MoO3；所述空穴传输层的厚度为5～18nm；所述金属电极层的材料包括Ag和/或Au；所述金属电极层的厚度为50～150nm。5.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述电致变色器件的透明导电基底包括Pt修饰的ITO；所述Pt修饰层的厚度为5～30nm；所述电致变色器件的透明顶电极层包括ITO；所述透明顶电极层的厚度为50～150nm；所述电致变色器件的凝胶电解质层包括电解质材料和凝胶化材料；所述电解质材料为LiClO4、LiCl、LiBr、Pb(ClO4)2、BiCl3、Cu(ClO4)2、CuCl2和HCl中的一种或多种；所述凝胶化材料包括PVA、PVP、PEO或羟乙基纤维素；所述电解质层的厚度为0.2～2mm。6.一种如权利要求1～5任意一项所述的基于叠层太阳电池自驱动的金属电沉积电致
变色器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A)制备叠层太阳电池组件：A1)在覆盖有ITO膜的透明导电基底的表面依次叠加设置电子传输层、全无机钙钛矿层；A2)在上述步骤得到的全无...

【专利技术属性】
技术研发人员：白一鸣，韩飞，王曦，田世磊，王福芝，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：