[实用新型]一种电致变色智能玻璃复合膜系结构

说明书

本实用新型公开一种电致变色智能玻璃复合膜系结构，包括玻璃基底，玻璃基底顶面由下至上依次层叠有下电极层、WO₃变色膜层、电解质层、NiO变色膜层与上电极层；WO₃变色膜层内夹设有第一SiO₂离散微球层；NiO变色膜层内夹设有第二SiO₂离散微球层；通过在WO₃变色膜层与NiO变色膜层中嵌入SiO₂纳米微球作为微缺陷，微缺陷的SiO₂纳米球与变色膜层会形成界面缺陷，从而促进电致变色过程中离子在微缺陷界面处的诱导聚集，从而加快着色时间、增大光调制幅度、提高变色均匀性，提升薄膜的变色效率。

技术领域

本实用新型涉及功能薄膜技术领域，具体是一种电致变色智能玻璃复合膜系结构。

背景技术

当下我们的世界正以前所未有未有的速度进入智能时代，这这样的时代背景下，材料研究领域也掀起了智能化热潮，智能材料代表着未来材料研究的方向，其中电致变色材料是一种在诸多领域有着巨大的潜力与优势的智能材料。

电致变色是指材料的光学性能（透射、反射和吸收等）可以在外加电场或电流的作用下产生稳定可逆的变化。电致变色材料作为一种新型智能能材料，具有良好的物理化学性质以及可逆的光学性能，可用于制作显示器、调光玻璃、信息存储等器件，在信息、电子、能源、建筑以及国防等诸多领域有着广泛的应用前景，对于节能、环保具有重要意义。

电致变色器件最核心的部分是电致变色材料。与所有材料分类相似，电致变色材料可分为无机和有机两大类。其中以WO₃、NiO为代表的无机电致变色材料，由于较高的着色效率、较大的光调制范围、较好的电化学可逆性以及化学稳定性，成为研究最多并实现商业化的无机电致变色材料。

传统的电致变色器件的结构设计为电极层、纯的变色WO₃、NiO层及电解质层。主要的问题有变色速度慢、循环稳定性差和色彩变化单一等。在电致变色过程中，电致变色材料在外加电压下发生氧化还原的传荷反应，为了保证电中性还会同时伴随着离子嵌入脱出的传质过程，伴随着离子嵌入脱出电致变色材料内部，材料晶格或者分子键会发生不可逆的破坏或者断裂，同时，电极、电解质层和电致变色材料之间的界面也会直接影响器件的传质过程，进而影响整体的反应速率，最终影响材料的变色性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电致变色智能玻璃复合膜系结构，该膜系结构能够促进电致变色过程中离子在微缺陷界面处的诱导聚集，加快着色时间、增大光调制幅度、提高变色均匀性，提升薄膜的变色效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电致变色智能玻璃复合膜系结构，包括玻璃基底，玻璃基底顶面由下至上依次层叠有下电极层、WO₃变色膜层、电解质层、NiO变色膜层与上电极层；

WO₃变色膜层内夹设有第一SiO₂离散微球层；NiO变色膜层内夹设有第二SiO₂离散微球层。

进一步的，所述电解质层为Li与Ga的合金氧化物或Li与Nb的合金氧化物。

进一步的，所述第一SiO₂离散微球层与第二SiO₂离散微球层中SiO₂微球的直径为5～150nm。

进一步的，所述WO₃变色膜层的厚度为50～400nm，NiO变色膜层的厚度为60～400nm。

进一步的，所述下电极层为FTO膜层或ITO膜层。

进一步的，所述上电极层为ITO膜层。

进一步的，所述上电极层与下电极层的厚度均为50～300nm。