【摘 要】
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电致变色器件可以智能调控光谱的透过性,在太阳能利用方面意义重大。由于液态电致变色器件存在泄漏和分解的危险,半固态电致变色器件存在封装和循环寿命低等问题,所以全固态电致变色器件成为科研工作者重点研究的一个方向。电致变色器件中的离子传导层是实现全固态电致变色器件的关键,但目前国内对全固态电致变色器件中离子传导层的研究还比较少,且器件中各膜层之间的匹配性不佳。针对这些不足,本文重点对充当器件离子传导单元
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电致变色器件可以智能调控光谱的透过性,在太阳能利用方面意义重大。由于液态电致变色器件存在泄漏和分解的危险,半固态电致变色器件存在封装和循环寿命低等问题,所以全固态电致变色器件成为科研工作者重点研究的一个方向。电致变色器件中的离子传导层是实现全固态电致变色器件的关键,但目前国内对全固态电致变色器件中离子传导层的研究还比较少,且器件中各膜层之间的匹配性不佳。针对这些不足,本文重点对充当器件离子传导单元的TaOx和钛酸锂（简称LTO）薄膜进行初步的探索,在前人工作的基础之上组装成器件并对其性能进行表征。具体工作如下:（1）选用TaOx作为器件的离子传导层,利用直流反应磁控溅射法制备室温下的TaOx薄膜,并系统研究了不同溅射气氛和溅射功率对薄膜的晶体结构和微观性能的影响。通过对Arnldussen方法进行改进,并在1mol/L的LiClO4/PC溶液中对“ITO/WO3/TaOx”结构的样品进行测试,发现所制备的TaOx薄膜具有较好的离子电导率和电子绝缘性。将制备的TaOx薄膜应用在“ITO/WO3/TaOx/NiOx/ITO”结构的互补型全固态电致变色器件中并对其变色性能进行测试,发现该结构器件致色不均且受环境影响较大。为了改善器件的性能,尝试把LTO薄膜引进离子传导层。（2）采用射频溅射法在室温下制备LTO薄膜,并系统研究了不同沉积时间、不同溅射气氛以及不同溅射功率对所沉积的LTO薄膜晶体结构和性能的影响。并将不同工艺条件下制备的LTO薄膜应用在“ITO/WO3/TaOx/LTO/NiOx/ITO”结构的互补型电致变色器件中,最终由所制备器件的变色性能确定LTO薄膜的最优制备工艺参数。（3）通过对前面的探索研究我们发现,在当前工艺条件下所制备的结构为“ITO/WO3/TaOx/LTO/NiOx/ITO”的互补型电致变色器件具有优异的性能。对该结构器件进行表征发现,在±3 V外加电压下,响应时间迅速且可见光波段平均光谱调制幅度可达65%以上,开路记忆效应与循环性能均十分优异,具有良好的实用价值。
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