[发明专利]可见至中红外波段可调控光性能的电致变色薄膜器件及制备方法

权利要求书

1.一种可见至中红外波段可调控光性能的电致变色薄膜器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：选取基底，并对基底进行前处理；

S2：在处理后的基底上制备高透过率导电层；

S3：在所述高透过率导电层上沉积WO₃层作为变色层，然后在WO₃层上继续沉积Ta₂O₅作为电解质层，然后进行退火处理，得到晶态WO₃；

S4：继续沉积金属氧化物作为离子存储层，然后在金属氧化物的基础上重复步骤S2，得到电致变色薄膜器件；

其中，若基底为导电材料，直接在处理后的基底上进行步骤S3；

所述步骤S2具体为：

采用气相沉积法在处理后的基底上沉积金属层，然后在金属层上涂覆2-3μm的光刻胶，覆盖掩膜板进行光刻，然后进行刻蚀，最后清洗残余光刻胶，得到所述的高透过率导电层；

所述掩膜板由稀疏分布的微纳米线条形成高透过率的图案制成的，所述图案为3-7μm线宽的线条形成周期为百微米的阵列；

所述金属氧化物为WO₃或NiO；

所述步骤S3具体包括：

S301：采用气相沉积法在高透过率导电层上沉积WO₃层；

S302：采用气相沉积法在WO₃层上沉积Ta₂O₅作为电解质层；

S303：退火处理：在惰性气体保护下，随炉升温至400-650℃，升温速率为1-5℃/min，保温时间为2-4h，然后随炉冷却；

所述步骤S301和步骤S302中：采用磁控溅射沉积WO₃和Ta₂O₅时，氩气流量与氧气流量为15-5:1。

2.根据权利要求1所述的可见至中红外波段可调控光性能的电致变色薄膜器件的制备方法，其特征在于，实施所述步骤S4之前，将未完成的器件通过电化学工作站，采用循环伏安法嵌入锂离子，干燥。

3.根据权利要求1所述的可见至中红外波段可调控光性能的电致变色薄膜器件的制备方法，其特征在于，所述金属层的材质为Au、Pt、Ag中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的可见至中红外波段可调控光性能的电致变色薄膜器件的制备方法，其特征在于，所述金属层的厚度为40-65nm。

5.根据权利要求1所述的可见至中红外波段可调控光性能的电致变色薄膜器件的制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述WO₃层的厚度为150-500nm，所述电解质层的厚度为75-150nm。

6.根据权利要求1所述的可见至中红外波段可调控光性能的电致变色薄膜器件的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述金属氧化物的厚度为100-250nm。

7.根据权利要求2所述的可见至中红外波段可调控光性能的电致变色薄膜器件的制备方法，其特征在于，所述循环伏安法采用硫酸或锂酸电解液，对未完成的器件施加绝对值小于6V的正负电压。

8.根据权利要求1所述的可见至中红外波段可调控光性能的电致变色薄膜器件的制备方法，其特征在于，所述基底的材质为CaF₂、BaF₂、NaCl、KBr、SiO₂或ITO玻璃。

9.一种可见至中红外波段可调控光性能的电致变色薄膜器件，其特征在于，所述电致变色薄膜器件由权利要求1-8任一项所述的方法制备得到的。