[發(fā)明專利]一種復(fù)層電致變色薄膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711356357.3
• 申請日: 2017-12-16
• 公開（公告）號: CN107935408B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任洋;周曉歌;趙高揚
• 申請（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號: C03C17/34
• 分類號: C03C17/34
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 胡燕恒

本發(fā)明公開了一種復(fù)層電致變色薄膜，以FTO導(dǎo)電玻璃為基板，在基板上依次涂覆有納米晶態(tài)TCO薄膜及非晶WO₃薄膜。其制備方法為：步驟1，分別配制濃度為0.2～0.6mol/L的TCO溶膠和0.10～0.17mol/L的WO₃溶膠；步驟2，選用FTO導(dǎo)電玻璃作為鍍膜基板采用浸漬提拉法，控制熱處理工藝，制備膜厚為100～330nm的納米晶態(tài)TCO薄膜；步驟3，在以上所獲得的納米晶態(tài)TCO薄膜的基礎(chǔ)上，采用浸漬提拉法，制備非晶WO₃薄膜，最終得到復(fù)層電致變色薄膜。本發(fā)明制備得到的可以傳統(tǒng)的非晶WO₃電致變色材料獲得對可見?近紅外光波段透過率的分區(qū)可控能力，其制備工藝簡單易行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)層電致變色薄膜；本發(fā)明還涉及該復(fù)層電致變色薄膜的制備方法。

背景技術(shù)

非晶氧化鎢(WO₃)薄膜因具有著色效率高、可逆性好、壽命長等優(yōu)點，在電致變色靈巧窗、顯示屏、防眩光汽車觀后鏡、電致變色鏡等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價值，是電致變色器件的首選材料之一。非晶WO₃薄膜的電致變色屬于電化學(xué)氧化還原反應(yīng)變色，調(diào)制波段主要集中在550～1600nm，其對1600～2500nm處的長波近紅外光的調(diào)制能力較弱。

但隨著人們對居住舒適度要求的提高，迫切需要一種光譜調(diào)制頻段范圍更寬的電致變色窗戶玻璃，進而有效調(diào)制太陽光透射率。然而，傳統(tǒng)的WO₃薄膜不能滿足這種需求。發(fā)明專利(CN 105036564 A)公開了一種透明導(dǎo)電納米晶增強氧化鎢電致變色薄膜及其制備方法，為解決該問題提供了一種思路。但由于WO₃與ITO、AZO、ATO、FTO的結(jié)晶溫度差較小，導(dǎo)致制備的“納米晶-非晶”薄膜中納米晶尺寸可調(diào)整的范圍有限，薄膜在1600～2500nm頻段區(qū)間的電致變色性能受納米晶尺寸影響很大，因此，為獲得性能更好的復(fù)層電致變色薄膜，迫切需要一種新的材料及其制備工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)層電致變色薄膜，利用TCO納米晶薄膜對近紅外波段的有效調(diào)控，使傳統(tǒng)的非晶WO₃電致變色材料獲得對可見-近紅外光波段透過率的分區(qū)可控能力。

本發(fā)明的另一目的是提供該復(fù)層電致變色薄膜的制備方法，其制備工藝簡單易行。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種復(fù)層電致變色薄膜，以FTO導(dǎo)電玻璃為基板，在基板上依次涂覆有納米晶態(tài)TCO薄膜及非晶WO₃薄膜。

本發(fā)明的特征在于，

納米晶態(tài)TCO是重?fù)诫s的半導(dǎo)體，為Sn摻雜的In₂O₃、Al摻雜的ZnO、Sb摻雜的SnO₂或F摻雜的SnO₂中任意一種；納米晶態(tài)TCO的粒徑為5nm～15nm，載流子濃度10¹⁸cm^-3～10²¹cm^-3。

本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種復(fù)層電致變色薄膜的制備方法，具體步驟如下：

步驟1，分別配制濃度為0.2～0.6mol/L的TCO溶膠和0.10～0.17mol/L的WO₃溶膠；

步驟2，選用FTO導(dǎo)電玻璃作為鍍膜基板采用浸漬提拉法，控制熱處理工藝，制備膜厚為100～330nm的納米晶態(tài)TCO薄膜；

步驟3，在以上所獲得的納米晶態(tài)TCO薄膜的基礎(chǔ)上，采用浸漬提拉法，通過控制熱處理工藝制備出膜厚為80～160nm的非晶WO₃薄膜，最終得到非晶WO₃/納米晶TCO的復(fù)層電致變色薄膜。

本發(fā)明的特征還在于，