[發明專利]具有電致變色器件外箱的變電柜及其制作方法

在審

• 申請號: 201510628924.0
• 申請日: 2015-09-28
• 公開（公告）號: CN105119158A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 吳本剛
• 申請（專利權）人: 吳本剛
• 主分類號: H02B1/30
• 分類號: H02B1/30;G02F1/155;G02F1/163
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 趙永強

技術領域

本發明屬于機械領域，更具體涉及一種具有電致變色器件外箱的變電柜及其制作方法。

背景技術

變電柜，是一種配電系統的末級設備，是電動機控制中心的統稱，可以對負荷提供保護、監視和控制。

然而，現有變電柜外殼多為不透明材料制作，不利于實時查看、監測內部情況。

發明內容

本發明針對背景技術存在的問題，提供一種具有電致變色器件外箱的變電柜及其制作方法，其對電致變色器件的結構和制作工藝都進行了改進，實現自供能、光電能量轉換效率極高、壽命延長的特點，另外通過電致變色器件，可以實現改變柜體透光率的目的。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種具有電致變色器件外箱的變電柜的制作方法，電致變色外箱使用機械的方法緊貼變電柜固定，具體包括：組裝變電柜主體、電致變色器件外箱和電調裝置：

一、電調裝置的制作步驟如下：

(1)制作可調開關，用于連接電致變色器件和電調裝置；

(2)制作控制電路，用于根據外界光強可以連續調節施加電致變色器件的電流，當外界光變強時調大電流，當外界光變弱時調小電流；

二、變電柜的電致變色器件制作步驟如下：

(1)WO₃納米薄膜材料電致變色電極制備：

a.對特定尺寸的鋼化玻璃表面磁控濺射氟摻雜氧化錫(FTO)薄膜，厚度約為320-360nm；

b.對其進行高溫退火處理，得到強度較高的FTO導電玻璃，然后按照超純水、丙酮、乙醇的順序將FTO導電玻璃依次超聲清洗15min，烘干備用；然后，利用磁控濺射法在FTO玻璃上鍍W膜，其厚度為200-220nm；W膜用作WO₃納米線的生長源；

c.配制0.2mol/L的鎢酸鈉水溶液，然后滴加3mol/L的鹽酸至不再產生沉淀為止，將所得沉淀經離心洗滌后溶于雙氧水中得到透明溶膠，將透明溶膠涂于鍍有W膜的ITO導電玻璃表面，在400-420℃下煅燒40min得到WO₃晶種層；

d.將上述得到的帶有WO₃晶種層的FTO導電玻璃放入箱式高溫爐中，通入Ar保護氣，加熱至400-420℃，保溫4-4.5小時，后自然降溫至室溫，即得到圓柱形WO₃納米棒陣列薄膜，即得到電致變色電極；

其中納米棒長度為0.5-0.6μm，納米棒密度約10⁶/cm²。

(2)改進的ZnO納米線薄膜光敏電極制備：

a.對特定尺寸的鋼化玻璃表面磁控濺射氟摻雜氧化錫(FTO)薄膜，厚度約為500-525nm，然后對其進行高溫退火處理，得到強度較高的FTO導電玻璃，然后用乙醇超聲清洗20分鐘后再用紫外臭氧清洗機清洗10分鐘，取出后在N2氣氛中吹干；

b.將FTO玻璃放入噴金儀中，在FTO表面噴鍍一層金膜作為催化劑，金膜厚度約為1-2nm，后對FTO玻璃依照a步驟的方法再次清洗；

c.采用二水合醋酸鋅(Zn(CH3C00)2-2H20)和乙醇胺(Monoethanolamine)以乙二醇甲醚(2-methoxyethanol)為溶劑，配置成50mM等摩爾比的溶膠，然后在緩慢滴入0.02-0.03倍體積的10g/L的海藻糖水溶液，并攪拌均勻形成均勻混合狀態，旋涂到洗凈的FTO基底上，旋涂3次以獲得連續的納米粒子薄膜，每次旋涂之間將基板用紅外燈加熱促進溶劑揮發，最后將基板在大氣中385℃退火半小時，形成大面積均勻分布的ZnO納米粒子種子層，所述種子層的厚度為22-28nm；

d.配制0.15M的ZnSO₄水溶液，用濃氨水溶液調節pH值到10，將ITO基板放入溶液中，密封后放入95℃的烘箱，2小時候取出，用去離子水清洗，晾干后即得氧化鋅納米線；

e.將純有機吲哚啉染料D102溶解到體積比為1:1的乙睛和叔丁醇的溶液中，濃度為0.5mM，將ZnO納米線浸泡在D102中，避光保存5小時，取出之后，用無水乙醇沖洗D102敏化后的ZnO納米線，以充分去除通過物理吸附方式吸附到ZnO納米線表面的D102分子，得到改進的光敏電極；

(3)電解液制備：

配成0.1MLiI和0.001MI²的PC溶液，作為自供能電致變色器件的支持電解液。

(4)器件組裝：