[發明專利]一種自驅動整合式光致電變色組件節能玻璃

有效

• 申請號: 202011127650.4
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112260617B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 呂文龍;陳信偉;李鑫
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H02S20/26
• 分類號: H02S20/26;H01L51/42;G02F1/153;G02F1/1524
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

1.一種自驅動整合式光致電變色組件節能玻璃，其特征在于包括玻璃基底層和兩層導電電極層；玻璃基底層設在兩層導電電極層的任一外側，在兩層導電電極層之間設有鈣鈦礦太陽能電池部分和電致變色器件部分，鈣鈦礦太陽能電池部分和電致變色器件部分通過激光切割區域進行分離；所述鈣鈦礦太陽能電池部分包括電子傳輸層、鈣鈦礦薄膜層和空穴傳輸層，鈣鈦礦薄膜層設在電子傳輸層和空穴傳輸層之間；所述電致變色器件部分包括電致變色層、鋰離子導體層和儲鋰層，鋰離子導體層設在電致變色層和儲鋰層之間；

所述導電電極層的厚度均為50～300nm；所述電子傳輸層的厚度為10～80nm；電致變色層的厚度為10～300nm；所述鈣鈦礦薄膜層的厚度為400nm；所述空穴傳輸層的材料采用螺旋二芴材料、氧化鎳或銅鐵礦材料；空穴傳輸層的厚度為50～250nm；所述鋰離子導體層材料為鋰磷氧氮，厚度為100～400nm；所述儲鋰層的材料選自氧化鎳、氧化鈰或氧化鉭，儲鋰層的厚度為10～300nm。

2.如權利要求1所述一種自驅動整合式光致電變色組件節能玻璃的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1)在透明玻璃基底上制備一層導電電極層；

2)在ITO上制備摻入Li的氧化鎢層(Li:WO₃)；

3)在屬于鈣鈦礦太陽能電池部分的Li摻雜氧化鎢層(Li:WO₃)上依次制備鈣鈦礦薄膜層和空穴傳輸層；

4)在屬于電致變色部分的Li摻雜氧化鎢層(Li:WO₃)上制備相應功能層；

5)采用脈沖激光劃線方式對鈣鈦礦太陽能電池區域和電致變色區域的交界區域進行劃分切割，以確保兩個區域實現物理上的絕緣；

6)在整個基板上含鈣鈦礦太陽能電池區域和電致變色區域再次沉積一層導電電極層。

3.如權利要求2所述一種自驅動整合式光致電變色組件節能玻璃的制備方法，其特征在于在步驟1)中，所述導電電極層為錫摻雜氧化銦層或氟摻雜氧化錫層，采用磁控濺射工藝。

4.如權利要求2所述一種自驅動整合式光致電變色組件節能玻璃的制備方法，其特征在于在步驟2)中，所述在ITO上制備摻入Li的氧化鎢層(Li:WO₃)采用磁控濺射或濕式制程方法；所述摻入Li的氧化鎢層(Li:WO₃)層既用于鈣鈦礦太陽能電池，也用于電致變色部分；其中屬于鈣鈦礦太陽能電池的部分作為電子傳輸層，厚度為10～80nm；屬于電致變色部分的電致變色層的厚度為10～300nm，二者的圖案采用掩膜版來區別制備。

5.如權利要求4所述一種自驅動整合式光致電變色組件節能玻璃的制備方法，其特征在于所述摻入Li的氧化鎢層(Li:WO₃)用氧化錫(SnO₂)層或氧化鈦層(TiO₂)來代替。

6.如權利要求2所述一種自驅動整合式光致電變色組件節能玻璃的制備方法，其特征在于在步驟3)中，所述制備鈣鈦礦薄膜層的具體方法為：通過噴墨打印的方式制備鈣鈦礦薄膜層，其厚度為400nm左右；通過噴墨打印的方式制備空穴傳輸層，該空穴傳輸層是螺旋二芴材料，厚度為150～300nm；該空穴傳輸層是三苯胺聚合物，厚度為50～120nm左右；該空穴傳輸層是氧化鎳或銅鐵礦材料，厚度為50～250nm。

7.如權利要求2所述一種自驅動整合式光致電變色組件節能玻璃的制備方法，其特征在于在步驟4)中，所述相應功能層依次為鋰離子導體層和儲鋰層；鋰離子導體層通過磁控濺射的方法進行，利用掩膜版進行圖案的控制，先進行固體氧化物鋰離子導體層的沉積，在固體氧化物鋰離子導體層上再沉積儲鋰層；所述鋰離子導體層的材料為鋰磷氧氮，厚度為100～400nm；所述儲鋰層的厚度為10～300nm，儲鋰層的材料采用氧化鎳、氧化鈰或氧化鉭。

8.如權利要求2所述一種自驅動整合式光致電變色組件節能玻璃的制備方法，其特征在于在步驟6)中，所述導電電極層作為頂電極層，采用ITO或者FTO，所述頂電極層的厚度為50～300nm。