[發明專利]光譜響應電致變色薄膜光譜特性與絕緣性能的調控方法

有效

• 申請號: 202011344713.1
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112526300B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 聶永杰;趙現平;劉榮海;朱遠維;趙騰飛;李寒煜;邱方程;肖華根
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01N21/59;G02F1/153;G02F1/155;G02F1/163;G02F1/1516
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種光譜響應電致變色薄膜光譜特性與絕緣性能的調控方法，其特征在于，包括以下步驟：

在硅基底上制備電致變色/絕緣復合材料薄膜，其中，通過調控絕緣材料在復合材料薄膜中的配比，控制電阻率的變化；

在所述復合材料薄膜表面蒸鍍金作為金電極，形成金電極-聚合物薄膜-硅電極的三明治結構器件；

利用紫外可見光譜測試所述結構器件的光譜信息，確定所述結構器件的光學透過率；

利用Agilent Keysight B2900A Quick IV測試儀測試所述結構器件在不同額定電壓作用下的工作電流，獲取所述結構器件在不同外施電壓下的電阻率的值，確定所述結構器件的絕緣性能；

獲取絕緣性能與光學透過率最佳的金電極-聚合物薄膜-硅電極的三明治結構器件。

2.根據權利要求1所述的光譜響應電致變色薄膜光譜特性與絕緣性能的調控方法，其特征在于，在硅基底上制備電致變色/絕緣復合材料薄膜之前，還包括：

將等規導電聚合物P3BT和無規絕緣聚合物PS的混合物，溶于鄰二氯苯溶液中，即得復合聚合物溶液；

等規導電聚合物P3BT的分子量為15～25KDa，分散系數為1.5～2.0；

無規絕緣聚合物PS的分子量為180～220KDa，分散系數為1.2～1.5。

3.根據權利要求2所述的光譜響應電致變色薄膜光譜特性與絕緣性能的調控方法，其特征在于，在硅基底上制備電致變色/絕緣復合材料薄膜之前，還包括：

將硅基底放入含有去離子水的燒杯中，然后把燒杯放入超聲清洗機中超聲清洗；

其中，超聲功率為250～300w，超聲時間8～12min，超聲至少2次。

4.根據權利要求3所述的光譜響應電致變色薄膜光譜特性與絕緣性能的調控方法，其特征在于，將硅基底放入含有去離子水的燒杯中，然后把燒杯放入超聲清洗機中超聲清洗之后，還包括：

將硅基底放入含有丙酮的燒杯中，然后把燒杯放入超聲清洗機中超聲清洗；

其中，超聲功率為250～300w，超聲時間8～12min，超聲至少2次。

5.根據權利要求4所述的光譜響應電致變色薄膜光譜特性與絕緣性能的調控方法，其特征在于，將硅基底放入含有丙酮的燒杯中，然后把燒杯放入超聲清洗機中超聲清洗之后，還包括：

將硅基底放入含有異丙醇的燒杯中，然后把燒杯放入超聲清洗機中超聲清洗；

其中，超聲功率為250～300w，超聲時間8～12min，超聲至少2次。

6.根據權利要求5所述的光譜響應電致變色薄膜光譜特性與絕緣性能的調控方法，其特征在于，將硅基底放入含有異丙醇的燒杯中，然后把燒杯放入超聲清洗機中超聲清洗之后，還包括：

將超聲清洗完的硅基底，用氮氣吹干燥，并將其放入干凈的培養皿中。

7.根據權利要求6所述的光譜響應電致變色薄膜光譜特性與絕緣性能的調控方法，其特征在于，在硅基底上制備電致變色/絕緣復合材料薄膜，包括：

將吹干的硅基底置于旋涂儀旋涂轉子上，抽取40～60微升復合聚合物溶液滴于硅基底上，然后開啟旋涂儀進行旋涂，形成電致變色/絕緣復合材料薄膜；

其中，旋涂轉速為2500～3500r/min，旋涂加速度為500～1000r/min，旋涂時間為50～70s。

8.根據權利要求7所述的光譜響應電致變色薄膜光譜特性與絕緣性能的調控方法，其特征在于，所述硅基底和復合材料薄膜之間具有介電層，所述介電層為SiO₂。

9.根據權利要求7所述的光譜響應電致變色薄膜光譜特性與絕緣性能的調控方法，其特征在于，所述復合材料薄膜的總厚度180～220nm。

10.根據權利要求7或8或9所述的光譜響應電致變色薄膜光譜特性與絕緣性能的調控方法，其特征在于，在所述復合材料薄膜表面蒸鍍金作為金電極，形成金電極-聚合物薄膜-硅電極的三明治結構器件，包括：

將旋涂成膜的具有復合材料薄膜的一面朝下，硅基底面朝上放置于蒸鍍儀的蒸鍍架上，將蒸鍍架放在蒸鍍倉中，開啟蒸鍍倉電源，蒸鍍倉真空度為0.00001～0.00002Pa，開啟金屬加熱電源，在復合材料薄膜表面蒸鍍金電極，蒸鍍結束后，取出即得金電極-聚合物薄膜-硅電極的三明治結構器件；

其中，蒸鍍金倉的速率為蒸鍍厚度為40～60nm。