[发明专利]一种绝缘电致变色器件的制备方法

说明书

本发明涉及一种绝缘电致变色器件的制备方法，包括以下步骤：将等规P3HT和无规P3HT混合；将等规P3HT和无规P3HT的混合物，溶于邻二氯苯中，即得复合聚噻吩溶液；将所述复合聚噻吩溶液涂覆在ITO导电玻璃基底的一面，形成复合聚噻吩薄膜；使用高真空蒸镀仪，在复合聚噻吩薄膜表面蒸镀金电极，即得聚合物薄膜器件；利用紫外‑可见光分光光度计检测聚合物薄膜器件在不同外施电压下的光谱信息。本发明的聚合物薄膜器件结构包括ITO导电玻璃基底、等规/无规P3HT复合聚噻吩薄膜、源电极和漏电极，利用该器件可以可视化检测电力设备中的净空间电荷。

技术领域

本申请涉及电力安全技术领域，尤其涉及一种绝缘电致变色器件的制备方法。

背景技术

电力设备在试验、运行、检修等生产过程中的人身触电事故时有发生。现阶段，随着特高压输变电技术的推广和发展，电力设备带电等级逐渐升高，触电事故的发生概率升高，触电导致后果的严重性更不断增加，存在较大的安全隐患。

通常情况下，在带电设备附近施工，一旦警示不到位，很容易导致电力检修人员误入带电间隔，更有甚者会发生直接触电事件。另一方面，在断电检修时，由于长时间高电压作用于电气绝缘材料，导致撤去电压后绝缘材料体内或表面带有大量未消散电荷，未经警示触摸后，极易造成人身触电的危险。更进一步而言，由于电力设备自动化程度函待提高，电力检修工作满足不了现代电力发展的基本需求，难以实现完全的无人坚守目标，以至于常常出现通信中断、监控人员无法远程控制现场设备、检修人员疲于奔命等现象。另外，监控设备误发的干扰信号，也在一定程度上干扰了操作人员的判断，导致在电力事故前期的预警延迟或无预警，加剧电力事故的扩大，造成恶劣的社会影响和严重的经济损失。因此，杜绝人身触电事故并实现电力设备事故的快速、准确提醒是电网安全运行的重要任务。

目前，电力设备是否带电(运行状态与停电状态)主要依靠运行人员对设备进行停、送电等操作进行，接近工况电力设备的检修人员无法直接判断电力设备的带电状态。因此，如果可以通过电力设备的绝缘材料(如ZnO避雷器、GIS的环氧盆式绝缘子或硅橡胶复合绝缘子)在带电与否情况下的颜色变化来识别其带电状态，将给接近设备的人员提提供很好的提示及警示作用。

电致变色是指材料在电场作用下产生稳定可逆变化的现象，当材料在电化学作用下发生电子与离子的注入与抽出，使其价态和化学组分发生变化，从而使材料的反射与透射性能改变，在外观性能上表现为颜色及透明度的可逆变化。其主要特点有以下几点：(1)电致变色材料中电荷的注入与抽出可以通过外界电压或电流的改变而方便地实现，注入或抽出电荷的多少直接决定了材料的致色程度，调节外界电压或电流可以控制电致变色材料的致色程度； (2)通过改变电压的极性可以方便地实现着色或消色；(3)已着色的材料在切断电流而不发生氧化还原反应的情况下，可以保持着色状态，即具有记忆功能。

目前，采用颜色变化可视化进行设备带电状态的监测和判断在电网中尚无研究和应用。其主要原因是：目前电致变色的机理都是基于材料(或器件)在电流驱动作用下实现，且是多层材料结构(电极—电子储存层—电子输运层—变色材料—正离子输运层—正离子储存层—电极)，这种导通的、多层的变色机理与绝缘材料无或极小的电流导通特性相违背，无法实现在电力设备电气绝缘体系中的应用。

发明内容

本申请提供了一种绝缘电致变色器件的制备方法，以解决导通的、多层的变色机理与绝缘材料无或极小的电流导通特性相违背，无法实现在电力设备电气绝缘体系中的应用的问题。

本申请采用的技术方案如下：

本发明的一种绝缘电致变色器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将等规P3HT和无规P3HT混合；

将等规P3HT和无规P3HT的混合物，溶于邻二氯苯中，即得复合聚噻吩溶液；

将所述复合聚噻吩溶液涂覆在ITO导电玻璃的一面，在ITO导电玻璃的一面形成具有复合聚噻吩薄膜；