电致变色技术研究进展和应用_韦友秀

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1、２０１６年第３６卷航空材料学报２０１６，Ｖ〇１．３６３１０８－－第期第１２３页ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＥＲＯＮＡＵＴＩＣＡＬＭＡＴＥＲＩＡＬＳＮｏ．３．１０８１２３ｐｐ电致变色技术研究进展和应用韦友秀，陈牧，刘伟明，厉蕾，张官理，颜悦北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心１０００９５（，北京）摘要，、、飞：经过多年的研究和发展电致变色技术已被应用于建筑窗汽车防眩后视镜机舷窗等领域。本文概述了电致变色器件的结构、工作原理、材料分类、以及特性要求，阐述了电致

2、变色薄膜的制备方法和实现应用的技术要求并总结分析了国内外发展状况和最新进展。将电致变色应用在能源领域达到节约能耗的效果，极具社会意义，和商业价值，是其发展过程的里程碑。目前，探索时间成本和经济效益双贏的技术路线和工艺流程，拓展应用领域（与其他技术相结合）并开发出相关的实用性产品将为电致变色技术重要的发展趋势。具有工业前景的湿化学方法有降低成本，，，提高效率的优势，将成为实现该项技术普及化的研究热点另外电解质层材料的研发和制备也会成为研究发展中的核心技术。关键词：电致变色；智能窗；节能环保；柔性器件；自供能电致变色器件－

3、ｄｏ．．．．．．ｉ１０１１８６８／ｉｓｓｎ１００５５０５３２０１６３０１２：ｊ０４８４Ａ文－－文献标识码１００５５０５３２０１６０３冶１０８１６中图分类号：：章编号：（）ｅｃ一电致变色（ＥｌｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃＥＣ）材，成为电致变色研究的另个里，料的特征是次进行了试验探索在外电压驱动下，其光学性能发生可逆和持久稳固程碑。此后电致变色技术在建筑物门窗中的应用成的变化外观上表现为颜色变化，由电致变色材为新的研究热点通过改变窗户的颜色，调控太料组成的器件称为电致变色器件（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ阳光人射量，

4、大幅度降低室内控温设备的能耗，从而ＤｅｖｉｃｅＥＣＤ１９）。电世纪提高能源利用率。因为应用于建筑物的能源消耗占，致变色的起源可追溯到［３１１］］［６００吐于９６９３０％￣４０％主要用年代，１年首次发表了关于三氧化钨世界总能源消耗的，这些能源（Ｗ０３）薄膜形貌的文章，发现其具有电致变色性于建筑物内部的供暖、散热、通风和电器等。大部分“”能提出了氧空位色心机理７０，并。年代出现了大工业化国家建筑能源的消耗处于消耗比例区间的上２“３１ａｌ－３９％［］量关于无机电致变色材料和变色机理的报告，Ｍｙ半部分，例如，美国将近。考

5、虑到热量逸４［］ｕｋ在１９７４等年的报道中引用了关于电致变色氧散，窗，窗户是建筑中的薄弱环节。为了提高舒适度化铌ｂＯ一（Ｎ薄膜的前苏联专利这将电致变色首次户面积越做越大），在些商业建筑中，窗户占据的面，发现的时间推回到了９６３一１年。在此时期电致变色积与墙体面积相当，有很大部分能源是通过玻璃技术主要应用在显示器领域中，当液晶显示器开始扩散产生能源浪费，降低窗户能耗成为市场需求。。到９７８ＴｎｅｒＬｏｗ－Ｅ占领市场后，人１年ｔａｎｅ公司们对电致变色的兴趣逐渐减弱，美国ｑ将玻璃应５［］了８０年代大幅出现Ｌｏｗ－Ｅ

6、，有机电致变色材料的报道，用在建筑物中玻璃主要特性是反射红外光，由于有机电致变色材料（包括金属螯合有机材料）透过可见光，从而消弱室内和，起到隔热透光的效果度室外的热能量交换容易进行分子设计，颜色变化种类多，变色响应速内外，但该技术不能动态调节室ｒｏｍ－快ｌｅｃｔｒｏｃｈｉｃＷｉｎ，可加工制备成柔性器件，而且价格便宜，这些优的能量传递。而电致变色窗（Ｅ势使电致变色显示器又恢复了生机。ｄｏｗＥＣＷ过调节可见光和近红外光波的透过，）通Ｌｅ１９８４年，美国科学家ａｍｐｒｔ和瑞典科学家线到室内的辐射量从率，，人为选择

7、性地调节室外光Ｇ一［？ｒａｎｖｉｓｔ提出了种以电致变色膜为基础的新型节ＥＣＷ褪色时室外光辐射的ｑ而改变室内的温度，，ｍａｒｉ能窗，即灵巧节能调光窗（ｓｔｗｎｄｏｗ），并首ＥＣＷ透过率高，，提高室内温度，增加照明；着色时Ｌｏｗ－Ｅ屏蔽掉大部分光线，室内温度降低。相对于－＂－ＥＣＷ更。美２０１６＞０２１９２０１６０３２４玻璃国劳伦斯收稿日期，能达到按需节能的效果：修订日期：；－—ＬａｗＢｅｒｋｅｌｅＮａｔｉｏｎａｌＬａ１９６６ｒｅｎｃｅ通讯作者：颜悦），男，博士研究员，主要从事透明伯克利国家实验室（ｙ（，－ｍ

8、ａ．件和透明导电薄膜研究Ｅｉｌｕｅ．ａｎ＠ｂｉａｍ．ａｃｃｎＥＣＷ，。ｂｒａｔｏｒ（）ｙｙｏ）最近研究表明，能使商业大厦内部电