[实用新型]一种柔性电致变色器件

说明书

一种柔性电致变色器件，属于电致变色智能窗技术领域，包括两个PET‑ITO基底以及分别设于两个PET‑ITO基底ITO面上的PANI电致变色层和PEDOT离子储存层，PEDOT离子储存层和PANI电致变色层之间通过凝胶电解质层连接。本实用新型设计的便携式电源系统可以极大的拓展电致变色器件的应用广泛性。整体器件的厚度在2mm以内，非常轻便，而且变色速度非常快。

技术领域

本实用新型属于电致变色智能窗领域，具体涉及一种柔性电致变色器件。

背景技术

随着社会的发展和人们生活水平的提高，智能器件正潜移默化地改变着人们的日常生活，基于光学调控的变色智能窗、智能太阳镜、汽车后视镜及其在航空航天建筑节能领域的应用，开始成为新的消费热点和经济增长点。根据NanoMarkets行业分析公司数据，预计到2020年，电致变色玻璃的市场价值将达到 22 亿美元，到 2022 年将超过 30亿美元。世界范围内仅有美国 SAGE 和 VIEW 两家公司实现了全固态电致变色玻璃的产业化生产，技术和装备垄断，价格昂贵。而我国目前尚未完全掌握智能玻璃规模化制造技术，产品市场占有率极低。而迅速发展的节能建筑、高铁、新能源汽车等领域的发展，在智能化的基础上，对玻璃轻量化、复合功能化、使役性能等提出了新的要求。因此我国加速电致变色智能窗产业的发展是关键。

目前市场上的电致变色基质材料主要是无机过渡金属氧化物和有机共轭聚合物。现阶段以三氧化钨为基础的电致变色器件已经逐步商业化，但过渡金属氧化物变色效率低、响应速度慢，开关电位高等劣势极大地限制了它们的商业化发展。虽然纳米尺度的金属氧化物可在一定程度上改善其性能，但大面积纳米结构薄膜的制造存在困难。相对于无机变色材料，有机共轭聚合物更易于设计和优化，具有更优异的电致变色性能，这在在一定程度上能克服金属氧化物的局限性。作为聚合物电致变色材料中的一种，聚苯胺（Polyaniline，PANI）具有合成简单、价格低廉、电导率高、环境稳定性及循环可逆性好等优点，成为最受关注的导电高分子材料之一。聚苯胺以其特殊的结构掺杂去掺杂形成不同氧化态，PANI的颜色变化可以从全还原态（Leucoemeraldine，LE）的黄色到掺杂部分氧化态（Emeraldine salt, ES ）的绿色和未掺杂部分氧化态（Emeraldine base, EB）的蓝色以及全氧化态（Pernigraniline）的紫色。

柔性电子器件是指采用柔性材料制成的电子器件，具有良好的柔韧性、延展性，甚至可以自由弯曲、折叠，而且结构形式灵活多样，可根据测量条件的要求任意布置，新型柔性电子器件已经在电子皮肤、健康监测、电子电工、运动器材、纺织品、环境监测等领域显示出巨大的应用价值，成为当前热门研究领域之一并取得了迅猛发展。而柔性的电致变色智能窗具有体积更小、重量更轻、可任意贴在非平面物体表面上的优点而受到广泛的关注。

实用新型内容

本实用新型的目的在于在聚苯胺为电致变色薄膜的基础上，提供了一种制备方法简单、易于封装、成本低廉且透过率及变色面积都可控的柔性电致变色器件。

基于上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种柔性电致变色器件，其特征在于，包括两个PET-ITO基底以及分别设于两个PET-ITO基底ITO面上的PANI电致变色层和PEDOT离子储存层，PEDOT离子储存层和PANI电致变色层之间通过凝胶电解质层连接。

进一步地，所述凝胶电解质层为LiClO₄/ PMMA/PC凝胶电解质层。

进一步地，PANI电致变色层、凝胶电解质层、PEDOT离子储存层的厚度依次为950nm、1mm、400nm。

本实用新型设计的便携式电源系统可以极大的拓展电致变色器件的应用广泛性。整体器件的厚度在2mm以内，非常轻便，而且变色速度非常快。

附图说明

图1是本实用新型柔性电致变色器件的结构示意图；