【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电，特别涉及一种可控电致变色器件及其光学性能调控方法和应用。
技术介绍
1、电致变色技术由于具有能耗低、动态可调控的光学特性等优点，因此应用广泛。例如应用在自适应红外防护、光学伪装、智能窗、防眩目后视镜等领域。随着现代科学技术的发展，对电致变色器件的高精度光学调控技术提出了迫切需求。因此，开发先进的光学动态调控技术及其高精度可控调节方法，已成为研究的热点。然而，电致变色器件光学性能的高精度调控缺乏有效且便捷的方法。一方面，电致变色器件在动态的光学性能调制过程中涉及到不同的电化学氧化还原反应；另一方面，常规的光学性能调控方法往往基于电压调控，存在电压迟滞效应，导致调控精度和效率下降。另外，现有技术中需要对电致变色器件光学性能进行实时持续监测，基于外界的光学性能需求，动态地获得所需要的光学特性。然而，该过程不仅造成持续的能耗，同时需要额外且复杂的装置(例如光感元件)对光学性能进行监测，难以满足不同场景对光学调控技术高效、低成本、低能耗的特征要求。
2、目前已有的电致变色器件光学性能调控技术主要是采用光感元件对电致变色器件的光学性能进行实时持续的监测，进而反馈相关信号调节电压或电流，从而控制电致变色器件，获得所需的光学性能(例如申请号为202010383716.x的专利公开的一种电致变色玻璃的控制方法及电致变色玻璃、申请号为201710233384.5的专利公开的电致变色系统、控制方法及电致变色后视镜)。由于通过调节工作电压控制电致变色器件光学性能存在电压迟滞效应，很难对电致变色器件的光学性能进行精准调控。
3、因此，亟需提供一种可控电致变色器件及其光学性能调控方法，该可控电致变色器件不需要引入额外光感元件与装置对电致变色器件进行实时持续监测，不仅降低调控系统的复杂度，同时能够实现对电致变色器件光学性能进行精准调控，减少能耗，降低成本的目的。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种可控电致变色器件及其光学性能调控方法和应用，所述可控电致变色器件不需要引入额外光感元件。所述光学性能调控方法不需要引入额外光感元件与装置对电致变色器件进行实时持续监测，不仅降低了可控电致变色器件(所述可控电致变色器件也可称为电致变色光学调控系统)的复杂度，同时能够实现对其光学性能的精准调控，减少能耗，降低成本。
2、本专利技术的专利技术构思为：本专利技术公开了一种不依赖额外光感元件或装置对电致变色器件实时监测的可控电致变色器件。通过对电致变色器件在不同电化学氧化还原过程中电-光转换效率的精准评估，进而结合在不断电化学氧化还原过程中有效转移电荷密度的精准控制，从而实现电致变色器件光学性能的精确定量调控。
3、本专利技术从电致变色技术的电化学调控理论出发，公开了一种操作简单的光学性能调控方法，该光学性能调控方法不需要引入额外光感元件或装置对电致变色器件进行实时持续监测，不仅降低了整个电致变色光学调控系统的复杂度，同时能够实现对其光学性能的精准调控，减少能耗，降低成本。
4、本专利技术利用电致变色过程中电致变色器件中不同氧化还原过程存在的电-光转换效率差异，结合电化学氧化还原过程中有效转移电荷的简单控制，从而实现对电致变色器件光学性能的高精度定量调控。本专利技术提供的光学性能调控方法过程简单，易于操作，且能实现高精度调控。
5、本专利技术的第一方面提供一种可控电致变色器件。
6、具体的，一种可控电致变色器件，所述可控电致变色器件包括电致变色器件、电流控制装置；
7、所述电流控制装置通过采用如下所示的公式控制所述电致变色器件：
8、
9、其中，od为电致变色过程中所需的光学密度，od0为所述电致变色器件在电致变色过程中的初始光学密度，εi为电致变色过程中不同氧化还原反应的电-光转换效率，qi为电致变色过程中发生的不同氧化还原反应的有效转移电荷密度，n为电致变色过程中发生的不同氧化还原反应的数量，it为电致变色过程中不同时刻t的电流密度。
10、优选的，所述可控电致变色器件中还包括电压控制装置。
11、优选的，所述电流控制装置包括电化学工作站。
12、优选的，所述可控电致变色器件中还包括电流监测装置和/或电压监测装置。
13、优选的，所述可控电致变色器件还包括光度计。
14、优选的，所述光度计为紫外-可见-近红外分光光度计。
15、优选的，一种可控电致变色器件，所述可控电致变色器件包括电致变色器件、电化学工作站、光度计。
16、优选的，所述电致变色器件至少包括电致变色层和导电基底层。
17、进一步优选的，所述电致变色器件还包括离子导体层、离子储存层。
18、优选的，所述电致变色器件的结构为导电基底层/电致变色层或导电基底层/电致变色层/离子导体层/离子储存层/导电基底层。导电基底层也可称为电子导体层。
19、优选的，所述电致变色层的材料包括氧化钨、氧化镍、氧化钒、氧化锰、氧化钛、锰酸锂、钛酸锂、氧化铱、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩中的至少一种。
20、优选的，所述导电基底层的材料包括氧化铟锡(ito)、掺氟氧化锡(fto)、掺铝氧化锌(azo)、纳米银线、银、金、铝、铜、纳米碳管、石墨烯、聚二氧乙基噻吩中的至少一种。当导电基底层的材料为银、金、铝、铜时，银、金、铝、铜可具有多孔结构。
21、优选的，所述离子导体层的材料包括碳酸酯类电解液、醚类电解液、砜类电解液、磷酸酯类电解液、水系电解液、铌酸锂、锂磷氧氮(lipon)、氧化钽、锂镧锆氧(llzo)、聚氧化乙烯基聚合物电解质、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)基聚合物电解质中的至少一种。
22、进一步优选的，所述碳酸酯类电解液包括碳酸丙烯酯/liclo4、碳酸丙烯酯/naclo4、碳酸丙烯酯/al(clo4)3中的至少一种。
23、进一步优选的，所述醚类电解液包括乙二醇二甲醚/litfsi(litfsi指双三氟甲磺酰亚胺锂)、乙二醇二甲醚/natfsi(natfsi指双三氟甲磺酰亚胺钠)中的至少一种。
24、进一步优选的，所述砜类电解液包括环丁砜/lifsi、环丁砜/nafsi中的至少一种。
25、进一步优选的，所述醚类电解液包括乙二醇二甲醚/litfsi、乙二醇二甲醚/natfsi中的至少一种。
26、进一步优选的，所述砜类电解液包括环丁砜/lifsi(lifsi指双氟磺酰亚胺锂)、环丁砜/nafsi(nafsi指双氟磺酰亚胺钠)中的至少一种。
27、进一步优选的，所述磷酸酯类电解液包括磷酸二乙酯/lifsi、磷酸二乙酯/nafsi中的至少一种。
28、进一步优选的，所述水系电解液包括水/znso4、水/kc本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可控电致变色器件，其特征在于，所述可控电致变色器件包括电致变色器件、电流控制装置；
2.根据权利要求1所述的可控电致变色器件，其特征在于，所述电致变色器件至少包括电致变色层和导电基底层。
3.根据权利要求1所述的可控电致变色器件，其特征在于，所述可控电致变色器件中还包括电压控制装置。
4.根据权利要求1所述的可控电致变色器件，其特征在于，所述电流控制装置包括电化学工作站。
5.根据权利要求1所述的可控电致变色器件，其特征在于，所述可控电致变色器件中还包括电流监测装置和/或电压监测装置。
6.根据权利要求1-5任一项所述的可控电致变色器件，其特征在于，所述可控电致变色器件还包括光度计。
7.根据权利要求6所述的可控电致变色器件，其特征在于，所述光度计为紫外-可见-近红外分光光度计。
8.权利要求1-7中任一项所述的可控电致变色器件的光学性能调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的光学性能调控方法，其特征在于，启动所述电流控制装置的同时，还启动电压控制装置，然
10.根据权利要求8所述的光学性能调控方法，其特征在于，对所述电致变色器件还采用电流监测装置和/或电压监测装置进行监测。
11.根据权利要求8所述的光学性能调控方法，其特征在于，所述电化学方法包括循环伏安法、恒电流法、恒电压法、交变电流法、脉冲电流法、交变电压法、脉冲电压法、梯度电压法、梯度电流法中的至少一种。
12.根据权利要求8所述的光学性能调控方法，其特征在于，所述电化学方法包括循环伏安法、恒电流法、恒电压法、循环伏安法-恒电流法、循环伏安法-恒电压法、恒电流法-恒电压法、循环伏安法-恒电压法-恒电流法中的至少一种。
13.根据权利要求8所述的光学性能调控方法，其特征在于，所述光学性能包括光学密度、光学透过率、反射率、发射率、色度中的至少一种。
14.根据权利要求8所述的光学性能调控方法，其特征在于，所述光学性能涉及的光学波长包括X射线区、紫外光区、可见光区、红外光区、微波区以及无线电波区中的至少一种。
15.根据权利要求8所述的光学性能调控方法，其特征在于，对所述电致变色器件的光学性能进行定量调控后，利用所述光度计测试电致变色器件的光学性能，获得所需的光学性能。
16.权利要求8-15中任一项所述的光学性能调控方法，其特征在于，所述光学性能调控方法的光学调控精度误差小于5％。
17.权利要求1-7中任一项所述的可控电致变色器件或权利要求8-16中任一项所述的光学性能调控方法在光电领域中的应用；优选的，所述光电领域包括变色玻璃、红外防护、光学伪装、智能窗或防眩目后视镜。
...【技术特征摘要】
1.一种可控电致变色器件，其特征在于，所述可控电致变色器件包括电致变色器件、电流控制装置；
2.根据权利要求1所述的可控电致变色器件，其特征在于，所述电致变色器件至少包括电致变色层和导电基底层。
3.根据权利要求1所述的可控电致变色器件，其特征在于，所述可控电致变色器件中还包括电压控制装置。
4.根据权利要求1所述的可控电致变色器件，其特征在于，所述电流控制装置包括电化学工作站。
5.根据权利要求1所述的可控电致变色器件，其特征在于，所述可控电致变色器件中还包括电流监测装置和/或电压监测装置。
6.根据权利要求1-5任一项所述的可控电致变色器件，其特征在于，所述可控电致变色器件还包括光度计。
7.根据权利要求6所述的可控电致变色器件，其特征在于，所述光度计为紫外-可见-近红外分光光度计。
8.权利要求1-7中任一项所述的可控电致变色器件的光学性能调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的光学性能调控方法，其特征在于，启动所述电流控制装置的同时，还启动电压控制装置，然后采用电化学方法对所述电致变色器件电致变色过程中的电化学反应进行有效转移电荷控制。
10.根据权利要求8所述的光学性能调控方法，其特征在于，对所述电致变色器件还采用电流监测装置和/或电压监测装置进行监测。
11.根据权...
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