[实用新型]一种热致变色智能窗

说明书

技术领域

本实用新型属于热致变色智能窗领域，尤其是一种由电加热薄膜与热致变色薄膜相结合的复合结构智能窗。

背景技术

VO₂材料是一种相变材料，在一定温度下，由低温状态的半导体单斜晶相转变为金属四方晶相。VO₂相变后光学性质发生变化，使红外光透过率急剧降低、反射率增大，从而可以有效阻挡红外线的透过，避免室内温度持续升高。当温度低于VO₂相变温度，自动恢复红外光的透过，从而使室温上升。因此，VO₂薄膜用于建筑窗户、交通工具窗户等方面，可以根据季节（温度）变化，自动调节控制室温，得到冬暖夏凉的效果。目前，VO₂热致变色材料还没有作为智能窗大规模应用，主要原因是相变温度远高于室温20-25℃。因此迫切需要一种新型结构的智能窗，来解决目前存在的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种热致变色智能窗，以解决目前智能窗相变温度过高的问题，从而可使热致变色窗户大规模应用。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是： 一种热致变色智能窗，该智能窗为全薄膜结构，其关键技术在于：所述智能窗结构从下到上依次为：基片、电加热层、缓冲层、热致变色层、保护层，或者从下到上依次为基片、缓冲层、热致变色层、保护层、电加热层。

优选的，所述基片采用玻璃或其他透明高分子材料，如PU、PMMA、PET或FRP。

优选的，所述缓冲层材料为TiO₂、SiO₂、SiN_x、TiN_x、Al₂O₃、BiO_x其中的一种或几种，该膜层厚度10-1000nm。

优选的，所述热致变色层材料是掺杂F^-、WO_x、MoO_x、MgO中的一种或几种的VO₂，其膜层厚度10-1000nm。

优选的，所述保护层材料是SiN_x、TiN_x、SiO₂、TiO₂其中的一种或几种，或透明高分子材料，其膜层厚度10-1000nm。

优选的，所述电加热层的材料为TCO导电浆、导电银浆、导电铜浆中的一种或几种，膜层厚度100-5000nm。

上述智能窗的制备方法如下：

当电加热层处于最上层时，

1）制备基片：采用平板玻璃或其他透明高分子薄膜，将基片切割到一定尺寸，在清洗机内清洗后，移送至磁控溅射镀膜设备；

2）制备缓冲层：采用中频或直流溅射，靶材为Ti、Si、Bi、Al中的一种或几种，通入气体是Ar与O₂或Ar与N₂的混合气体，其中体积比： Ar:O₂为99:1～5:1，Ar:N₂为99:1～1:6，基片加热温度为100℃～600℃，该缓冲层厚度10～1000 nm；

3）制备热致变色层：采用中频或直流溅射，在所述缓冲层上生长热致变色层VO₂，选取的靶材是V，通过掺杂的方式在膜层中引入0.1%～10%（wt％）的F^-、MgO、WO_x、MoO_x的一种或几种，气体采用Ar与O₂混合气，体积比例Ar:O₂为99:1～9:1，基片加热温度100℃～600℃，膜层厚度10～1000nm；

4）制备保护层：采用中频或直流溅射，在热致变色层上生长保护层，选取的靶材是Ti或硅，通入的气体是Ar与O₂或Ar与N₂混合气体，体积比例Ar:O₂为99:1～5:1，Ar:N₂为99:1～5:1，该层厚度10～1000nm；

5） 制备电加热层：采用丝网印刷方式在保护层表面上印刷一定形状的导电胶并烘干；

6）引线，在上述制备好的样品上固定电极并引出导线；

当电加热层位于基片上时，在制备好基片后，采用丝网印刷方式在基片表面上印刷一定形状的导电胶并烘干，其他膜层的制备方法与上述方法相同。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：