中频孪生磁控溅射WO3薄膜及变色性能研究

采用先进的中频孪生非平衡磁控溅射技术,以金属钨为靶材,制备非晶态WO3电致变色薄膜。用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外分光光度计等测试手段分析薄膜的结构、表面形貌、成分以及透射光谱特性。研究了氧气流量比及热处理温度对WO3薄膜变色性能的影响。结果表明,中频孪生非平衡磁控溅射技术是制备WO3变色薄膜的一种有效方法;室温条件下沉积获得的原始态薄膜为非晶态WO3;提高氧气流量比和适当热处理温度能有效改善薄膜的电致变色性能。实验中在较高氧气流量比,200℃热处理条件下制备的薄膜在380~780 nm的可见光范围内着色态和褪色态平均透光率差值高达50%以上,表现出较好的电致变色性能。     

旋涂法制备WO3薄膜电致变色性能

"智能窗"大规模推广顺应可持续发展潮流,三氧化钨(WO_3)是生产"智能窗"的一种重要电致变色材料,但调控WO_3薄膜电致变色性能机制仍待进一步研究。采用旋涂法制备WO_3薄膜,重点研究了溶液浓度和旋涂次数对调控WO_3薄膜电致变色性能的影响。通过表面轮廓仪测量薄膜厚度,X射线衍射(XRD)测量薄膜结晶情况,原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)分析薄膜表面形貌,光谱仪测量薄膜初始态、着色态和褪色态的透射率。实验结果表明,随着溶液浓度增加(0. 2～1. 0 mol/L),薄膜厚度从9. 7 nm增加到33. 3 nm,透射率调制能力从0%提升到37. 0%;多次旋涂薄膜厚度线性增长,线性拟合优度(R~2)达0. 98,5次旋涂后透射率调制能力达51. 3%。改变溶液浓度和旋涂次数都是调控薄膜透射率调制能力的有效手段,精准调控薄膜透射率调制能力对设计不同应用场景的电致变色器件具有重大意义。     

聚合物前驱体法制备WO_3薄膜的电致变色性能

以偏钨酸铵为钨源,Pluronic F127为配位聚合物,在FTO导电玻璃上制备了WO3薄膜,研究了配位聚合物含量对WO3薄膜电致变色性能的影响。实验结果表明,制备的WO3薄膜属于立方晶相;随着Pluronic F127含量的增大,WO3薄膜表面粗糙度增大,电荷容量先增大后减小;当Pluronic F127的含量为26%时,WO3薄膜的电荷容量最大,电致变色性能最好,可见光区域的透光率光学调制范围达到62.68%,光学密度差达到0.864,且着色态的太阳能总透射率低于褪色态的,制备的薄膜具有较好的节能效果。     

非晶态WO3薄膜电致变色特性的研究

采用射频溅射三氧化钨粉末靶的技术，在不同的氧分压条件下沉积得到非晶态WO3电致变色薄膜，分析得知氧分压为1∶10的样品变色性能更好些.采用x射线衍射(XRD)，原子力显微镜(AFM)，伏安特性曲线和分光光度计分析所制备薄膜的特性.将薄膜在15mol/L的LiClO4的丙稀碳酸脂（PC）溶液进行电化学反应.发现氧分压在1∶10的情况下沉积得到的薄膜呈非晶态，薄膜有较多的孔隙，这有利于Li+的抽取，进而显示出很好的变色性能.x射线光电子能谱(XPS)成分分析表明WO3薄膜在原态中只有W和O两种原子电色反应后 关键词： 三氧化钨薄膜 非晶 射频溅射 电致变色     

全固态塑料电致变色器件

电致变色器件是一种典型的光学薄膜和电子学薄膜相结合的光电子薄膜器件,能够在外加低压驱动的作用下实现可逆的色彩变化。将电致变色材料制备在塑料衬底上,将极大地推动电致变色器件的应用。讨论了全固态塑料电致变色器件的制备工艺和电致变色特性,通过采用低压反应离子镀工艺分别在ITO塑料衬底上制备了WO3和NiO电致变色薄膜。采用高分子聚合物MPEO-LiClO4作电解质,制备plastic/ITO/WO3/MPEO-LiClO4/NiO/ITO/plastic透射型全固态塑料电致变色器件。在二电极电池石英盒中采用恒电位方式测试全固态塑料电致变色器件的电致变色特性,驱动电压为±3V。采用分光光度计直接测试透射光谱的变化,测试范围为300～900nm,经过十几次循环后达到稳定的变色,变色调制范围达到30%左右,器件样品显示出均匀深蓝色的电致变色效果。实验结果证明了所提出的全固态塑料电致变色器件的制备工艺的可行性。     

射频溅射微晶NiOxHy膜电致变色性能及其机理研究

研究了射频溅射制备的NiOx膜的电致变色性能,发现富氧非理想化学配比的NiOx(x>1)膜具有变色活性,这种膜出现Ni3+和Ni2+的混合价态,当H+注入并占据Ni空位时,导致Ni3+的t2g能级被填满,Ni3+被阴极还原为Ni2+引起光学透明,即为漂白态;反之,H+被萃取出NiOx膜,导致Ni2+的t2g能级出现空穴,Ni2+被氧化为Ni3+引起光吸收,则为着色态.     

WO3/Ag复合薄膜的制备及其电致变色性能

通过水热法在导电玻璃上合成WO_3纳米块,利用电沉积技术在WO_3纳米块上负载不同含量(20 s、50 s、80 s)的Ag纳米粒子,成功制备出WO_3/Ag复合薄膜.通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜与能谱对WO_3/Ag复合薄膜进行表征,利用电化学测试与光谱测试,得到电致变色可逆性、响应时间、着色效率和光谱透过率等参数,并对其电致变色性能进行分析.结果表明,对比单一WO_3纳米块薄膜的电致变色性能,WO_3/Ag复合薄膜的电致变色性能显著增强.同时研究了不同Ag纳米粒子含量对WO_3/Ag复合薄膜电致变色性能的影响,研究表明沉积50 s的WO_3/Ag复合薄膜具有最优异的电致变色性能.     

溶胶-凝胶法制备电致变色薄膜及器件的研究

用离子交换法制备ＷＯ３电致变色薄膜,并制备结构为ＷＯ３／ＬｉＣＯ４＋ＰＣ／ＴｉＯ２的夹层式半固态电致变色器件。测试了薄膜及器件的循环伏安特性曲线,研究了薄膜及器件在不同的扫描电压及扫描速率下的电致变色性能,并获得了ＷＯ３薄膜在导锂离子情况下的着色效率。实验证明,溶胶－凝胶法完全能够成为一种有效的制备大面积电致变色灵巧窗的方法。     

基于Cr/Ag/WO_(3)薄膜的柔性反射式电致变色器件EI北大核心CSCD

柔性反射式电致变色器件在电子纸显示、伪装、智能变色表面等领域应用前景广阔,但仍存在柔性差、对比度低、稳定性不佳等问题。本工作采用电子束蒸发法在玻璃和柔性PET衬底上制备了Cr/Ag/WO_(3)(CAW)结构无铟反射式电致变色薄膜。CAW薄膜具有高反射率和低面电阻,其可见光平均反射率高达89.1%,面电阻仅为1.2Ω/□。在电致变色性能方面,CAW薄膜展示出快着色及褪色响应时间(分别为9.3 s和2.0 s)、高达83.0%(564 nm)的反射光学对比度、大范围的反射颜色调节(>40 nm)和良好的电化学循环稳定性(>4500次)。此外,CAW薄膜具有良好的衬底兼容性,我们制备了柔性CAW薄膜并组装了图案化柔性电致变色器件,柔性薄膜在弯折2000次后性质基本无衰减,对比度达83.2%(574 nm),器件在不同电压作用下实现了丰富的反射颜色动态调控。这些结果将为高性能柔性反射式电致变色器件构建提供简单有效的指导,在新型显示技术领域有一定应用潜力。     

新型窗帘式WO3基电致变色器件设计与制备

采用磁控溅射法制备氧化钨(WO₃),基于电流驱动模型设计制备无需对电极层的新型窗帘式电致变色器件,并对器件的边框、WO₃薄膜的最佳厚度和离子储存区尺寸进行了系统优化。结果表明,制备得到的WO₃薄膜在550 nm波长处的调制率高达78%,1000圈循环伏安曲线测试后电荷储量衰减率仅为3.5%;设计的窗帘式器件显色区域高度可控,且消除了对电极对器件性能的影响。该研究为电致变色器件结构创新提供了新思路。