一种自带太阳能电池的电致变色玻璃的制作方法_2

文档序号:8298355阅读:来源:国知局
子传导层;5_离子存储层;6-上层透明电极;7_透明界面层;8-P型半导体;9-透明N型界面层;10_透明太阳能电池阴极。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0024]实施例一
如图1所示,自带太阳能电池的电致变色玻璃包括透明玻璃基材1,利用物理气相方法或化学气相方法或溶胶-凝胶方法在玻璃或透明塑料柔性基底I上依次生长的各个厚度的不同层,具体是生长在透明基材上的下层透明电极2,下层透明电极2的厚度1nm ;生长在下层透明电极上的电致变色层3,电致变色层3厚度10nm ;生长在电致变色层3上的离子传导层4,离子传导层4厚度1nm ;生长在离子传导层上的离子存储层5,离子存储层5厚度10nm ;生长在离子存储层5上的上层透明电极6,上层透明电极6厚度130nm,同时也是透明太阳能电极的阳极;生长在透明电极上的透明界面层7,厚度为1nm ;生长在透明界面层上的吸收光谱为680-850nm的P型半导体层8,P型半导体层厚度为10nm ;生长在P型半导体层8上的透明N型界面层9,厚度为15nm ;涂布在透明N型界面层9上的透明太阳能电池阴极10,厚度为10nm0
[0025]实施例二
如图1所示,自带太阳能电池的电致变色玻璃包括透明玻璃基材1,生长在透明基材上的下层透明电极2,下层透明电极2的厚度100nm ;生长在下层透明电极上的电致变色层3,电致变色层3厚度800nm ;生长在电致变色层3上的离子传导层4,离子传导层4厚度300nm ;生长在离子传导层上的离子存储层5,离子存储层5厚度500nm ;生长在离子存储层5上的上层透明电极6,上层透明电极6厚度lOOOnm,同时也是透明太阳能电极的阳极;以及透明电极6上还涂布有聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)材料形成的透明界面层7,厚度为20nm ;涂布在透明界面层上的吸收光谱在红外区(680nm_850nm)和紫外区(400nm以下)的P型半导体层8,P型半导体层8由PBDTT-FDPP-C12、PBDTT-SeDPP和PC61BM三种材料的混合物形成,厚度为200nm ;以及涂布在P型半导体层8上的透明N型Ti02界面层9,厚度为25nm ;涂布在透明N型Ti02界面层9上的透明太阳能电池阴极10,厚度为300nmo
[0026]实施例三
如图1所示,自带太阳能电池的电致变色玻璃包括透明塑料基材1,生长在透明基材上的下层透明电极2,下层透明电极2的厚度250nm ;生长在下层透明电极上的电致变色层3,电致变色层3厚度400nm ;生长在电致变色层3上的离子传导层4,离子传导层4厚度150nm ;生长在离子传导层上的离子存储层5,离子存储层5厚度250nm ;生长在离子存储层5上的上层透明电极6,上层透明电极6厚度150nm,同时也是透明太阳能电极的阳极;以及透明太阳能电池阳极6上还涂布有聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)材料形成的透明界面层7,厚度为15nm ;涂布在透明界面层上的吸收光谱为680_850nm的P型半导体层8,P型半导体层8由PBDTT-FDPP-C12、PBDTT-SeDPP和PC61BM三种材料混合物形成,厚度为150nm ;以及涂布在P型半导体层8上的透明N型界面层9,厚度为20nm ;涂布在透明N型界面层9上的纳米银和纳米ITO的混合物涂布层10作为透明太阳能电池的阴极,厚度为150nm。
[0027]结果发现本发明形成的透明太阳能电池在550nm的透过率达到75%以上;整个可见光区的平均透过率在70%以上;带有这种太阳能电池的电致变色玻璃可以自身产生0.7-0.8V的电池,通常电致变色玻璃的驱动电压在3-4V,这样所需要的外驱动电压就降低到2.2-3.3V,建筑物运作能耗可以进一步降低20-30%。
[0028]本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
【主权项】
1.一种自带太阳能电池的电致变色玻璃,包括透明基材,其特征在于:它还包括: 至少一层生长在所述透明基材上的下层透明电极; 至少一层生长在所述下层透明电极上的电致变色层; 至少一层生长在所述电致变色层上的离子传导层; 至少一层生长在所述离子传导层上的离子存储层; 至少一层生长在所述离子存储层上的透明电极,所述透明电极同时作为电致变色器件的上电极和透明太阳能电池的阳极; 至少一层生长在所述透明电极上的透明界面层; 至少一层生长在所述透明界面层上的P型半导体; 至少一层生长在所述P型半导体上的透明N型界面层; 至少一层生长在所述透明N型界面层上的透明太阳能电池阴极。
2.根据权利要求1所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃,其特征在于:所述透明界面层厚度为10-20nm。
3.根据权利要求2所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃,其特征在于:所述透明界面层为聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)_聚(苯乙烯磺酸)层。
4.根据权利要求3所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃,其特征在于:所述P型半导体可为紫外光吸收层、红外光吸收层、或可同时为紫外光吸收层和红外光吸收层,所述P形半导体层厚度为100-200nm ;红外光吸收材料可选用吸收光谱为680_850nm的红外光敏聚合物材料,紫外光吸收材料可选用富勒烯(碳60)的衍生物。
5.根据权利要求4所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃,其特征在于:所述红外光敏聚合物材料可为PBDTT-FDPP-C12或PBDTT-SeDPP。
6.根据权利要求4所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃,其特征在于:所述富勒烯的衍生物可为pc61bm。
7.根据权利要求4所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃,其特征在于:所述具有紫外光和红外光吸收能力的P型半导体层可为PBDTT-FDPP-C12、PBDTT-SeDPP和PC61BM三种材料的任何一种或其任意混合物所形成的薄膜。
8.根据权利要求7所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃,其特征在于:生长在所述离子存储层上的所述透明电极为氧化铟、氧化铟锡(ITO)、掺杂氧化铟、氧化锡、掺杂氧化锡、氧化锌、掺铝氧化锌(AZO)、或氧化钉以及它们的混合物形成的膜层;或是导电的透明氮化物包括氮化钛、氮氧化钛、氮化钽以及氧氮化钽形成的膜层,厚度为10-1000nm。
9.根据权利要求8所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃,其特征在于:所述透明N型界面层厚度为15-25nm?
10.根据权利要求9所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃,其特征在于:所述透明太阳能电池阴极厚度为100-300nm,所述透明太阳能电池阴极为纳米银和纳米ITO的混合薄膜。
【专利摘要】本发明涉及一种电致变色玻璃,尤其涉及一种由太阳能电池驱动的电致变色玻璃。它包括透明基材;至少一层生长在透明基材上的下层透明电极;至少一层生长在下层透明电极上的电致变色层;至少一层生长在电致变色层上的离子传导层;至少一层生长在离子传导层上的离子存储层;至少一层生长在离子存储层上的透明电极;至少一层生长在透明电极上的透明界面层;至少一层生长在透明界面层上的P型半导体;至少一层生长在P型半导体上的透明N型界面层;至少一层生长在透明N型界面层上的透明太阳能电池阴极。本发明形成的透明太阳能电池在550nm的透过率达75%以上;可见光区平均透过率在70%以上;带有这种太阳能电池的电致变色玻璃可以节约建筑物20-30%的运作能耗。
【IPC分类】G02F1-155, G02F1-163, G02F1-153
【公开号】CN104614914
【申请号】CN201510084108
【发明人】许倩斐, 李军, 赵军
【申请人】浙江上方电子装备有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月16日
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