近年来,能源问题已经成为了制约社会发展的主要问题之一,减少能源消耗是解决能源问题的重要手段。在此背景下,电致变色智能窗应运而生。目前,制备电致变色智能窗最为严峻的考验是制备性能优异的电致变色材料,它要求材料具备高效的响应速度,较高的着色效率以及优良的循环稳定性。在各种电致变色材料中,氧化镍（NiO）材料由于其具备优良的电致变色性能从而得到了人们的广泛关注。但是该材料的响应时间较长、光学调制范围较窄以及循环稳定性不佳,这些缺点在很大程度上限制了该材料的应用。在此背景下,本文从晶体学的角度出发,以双注入/抽出模型为理论基础,利用射频反应磁控溅射技术,通过采用控制衬底温度以及引入掺杂元素等方式对NiO的晶格结构进行调控,从而对在外加电场作用下电解液离子向薄膜的嵌入/脱出过程进行控制,进而提高NiO的电致变色性能。采用射频反应磁控溅射技术在富氧、缺氧、低压、高压条件下进行实验,通过对不同条件下得到的NiO薄膜进行分析研究,得到制备的最佳条件为富氧高压,在该条件下制备的NiO薄膜具有最大的容量以及最佳的电化学活性。在此基础上开展了升温实验,通过控制衬底温度得到结晶程度不同的NiO薄膜。电化学以及相关电致变色性能研究显示,非晶态NiO薄膜具有较高的电化学活性以及较大的电荷容量,并且其初始阶段电致变色性能较好,但是其循环性能较差。而结晶态的NiO薄膜虽然其电致变色活性较差,但其循环稳定性良好。据此,通过制备晶态-非晶态双层NiO电致变色薄膜,利用二者的协同作用,使薄膜的电致变色性能得到了提高。双层薄膜电极具备优良的电致变色性能,其着色时间为0.8 s,褪色时间为1.1 s,550 nm处的透过率调节范围最高可达62.2%。在循环的后期,双层膜电极褪色态的透过率出现了小幅的波动。经实验反复确认此现象并非测试误差。造成这一现象的原因可能在于晶态膜与非晶态膜之间的界面。当离子跨越此界面时需靠克服界面势垒,因此导致了薄膜性能的波动。据此开展了如下实验来克服这一缺点。利用射频反应磁控溅射技术,通过控制衬底温度从高温向低温逐渐过渡,得到了晶态—非晶态结晶程度均匀变化的NiO薄膜。该薄膜的结晶程度从与ITO玻璃接触的结晶程度良好的底部向与空气接触的结晶程度较差的表面逐渐变化。相关测试证实了该样品兼具非晶态薄膜与晶态薄膜的特点:AFM测试表明其具有较大的表面粗糙度（R_a与R_q分别为4.67与3.84）且XRD谱图有明显的NiO（200）特征峰;电化学测试表明该样品具有较强的化学活性,其相应的容量（7.51 mC/cm²）以及粒子扩散效率（氧化过程4.62×10^-1212 cm²/s,还原过程3.01×10^-1212 cm²/s）要远高于结晶薄膜;该样品亦表现出了优良的电致变色性能,其着/褪色时间分别为3.1 s与2.1 s,550 nm处的透过率调节范围最大可达67.6%,并且该结构样品克服了双层膜循环过程中褪色态透过率出现波动的问题,其循环可稳定进行。采用射频反应磁控溅射技术,利用双靶位共溅射方式制备了一组掺铜量不同的NiO薄膜。固定镍靶的溅射功率,通过调节铜靶的功率来对铜元素的掺入量进行控制。电致变色性能测试表明,掺杂薄膜的透过率调节范围与未掺杂薄膜相比均有不同程度的提高,除此之外,掺杂样品的响应速度也有不同程度的提高,NiO-P60样品的着色时间与褪色时间分别为1.6 s与0.7 s。在以上实验结果的基础上,制备了ITO/Cu:NiO/LiTaO₃/WO₃/ITO结构的全固态电致变色器件。其电致变色性能测试表明该器件具有良好的变色能力,在550 nm处的透过率调节范围可达50%左右。