一种电致变色玻璃的制作方法

本发明属于装饰玻璃技术领域，具体涉及一种电致变色玻璃。

背景技术：

当前我国建筑能耗约占社会总能耗的28％，而窗户是建筑物能量损失的主要途径，而保温、隔热性差的普通玻璃平均传热系数为3.5w/(m²·k),直接导致我国平均建筑能耗是发达国家的3倍以上。针对这一问题，建设部提出到2020年，所有新建建筑都需达到节能65％的目标，而使用节能玻璃是达到这一目标的必然选择。电致变色玻璃是一种普通玻璃和电致变色系统相结合的智能节能玻璃，可根据外部环境变化，通过调节电压或电流改变玻璃颜色，从而达到主动控制抵达室内入射光能量的目的。一方面减少玻璃窗的太阳辐射得热，调节室内热环境，改善热舒适，降低建筑能耗；另一方面通过调节玻璃的可见光透光率，控制照度水平，降低眩光，改善室内光环境。

电致变色材料则是主动式功能材料，其光学特性(如透光率、反射率)可根据周围环境的变化，通过电场作用，发生离子与电子的共注入和共抽出，使材料的光学特性发生连续、可逆、任意地变化，从而实现光密度连续可调，因此，具有巨大的实际应用前景。自1973年s.k.deb发现wo3具有电致变色现象以来，科学家对其进行了大量的研究和探索。wo3膜因具有电化学循环可逆性好、光学密度差大、着色效率高、响应时间短、记忆时间和循环寿命长等特性，被广泛用于电致变色智能窗。

但现有的wo3薄膜材料电致变色性能还无法达到最优的状态，目前还没有发现通过磁控溅射法优化膜层微观结构提高非晶wo3薄膜材料电致变色性能的相关专利。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的电致变色性能不佳的缺陷，本发明提供一种电致变色玻璃。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种电致变色玻璃，包括依次设置的第一基板、第一导电层、变色层、离子传导层、离子储存层、第二导电层和第二基板，变色层为wo3薄膜，wo3薄膜的表面为锋状结构，wo3薄膜的表面粗糙度为1.6nm～4.6nm，wo3薄膜的内部为孔状结构，孔状结构的孔隙率为1％～11％。

优选的，wo3薄膜的厚度为200～600nm，折射率为2.06～2.12。

优选的，第一基板和第二基板为透明结构，第一基板为玻璃，第二基板为玻璃、陶瓷或塑料。

优选的，第一导电层和第二导电层为透明导电薄膜，第一导电层和第二导电层为ito或fto。

优选的，离子传导层为透明材料，离子传导层为含锂的无机化合物或含锂的聚合物。

优选的，离子储存层为透明薄膜，离子储存层为nio薄膜或普鲁士蓝薄膜。

本发明相较于现有技术，wo3薄膜表面为峰状结构可增加与离子传导层的接触面积，wo3薄膜内部为疏松的孔状结构可减小锂离子的传输阻力，一方面wo3薄膜褪色完全，调光性能增加，另一方面wo3薄膜附着力强，循环寿命长；同时还通过调控折射率，从而控制wo3薄膜的电致变色性能。

附图说明

图1是本发明一种实施方式的电致变色玻璃的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

为了达到本发明的目的，如图1所示，在本发明的其中一种实施方式中提供一种电致变色玻璃，包括依次设置的第一基板1、第一导电层2、变色层3、离子传导层4、离子储存层5、第二导电层6和第二基板7，变色层3为wo3薄膜，wo3薄膜的表面为锋状结构，wo3薄膜的表面粗糙度为1.6nm～4.6nm，wo3薄膜的内部为孔状结构，孔状结构的孔隙率为1％～11％，wo3薄膜的厚度为200～600nm，折射率为2.06～2.12。

其中，第一基板和第二基板为透明结构，第一基板为玻璃，第二基板为玻璃、陶瓷或塑料；第一导电层和第二导电层为透明导电薄膜，第一导电层和第二导电层为ito或fto；离子传导层为透明材料，离子传导层为含锂的无机化合物或含锂的聚合物；离子储存层为透明薄膜，离子储存层为nio薄膜或普鲁士蓝薄膜。

本发明相较于现有技术，wo3薄膜表面为峰状结构可增加与离子传导层的接触面积，wo3薄膜内部为疏松的孔状结构可减小锂离子的传输阻力，一方面wo3薄膜褪色完全，调光性能增加，另一方面wo3薄膜附着力强，循环寿命长；同时还通过调控折射率，从而控制wo3薄膜的电致变色性能。

本发明采用直流反应磁控溅射法制备具有以下三种微观结构的wo3薄膜，并对其光学性能及电致变色性能进行对比，具体如表1。

表1：三种wo3状态的光学性能及电致变色性能

数据表明，氧化钨薄膜具有微观结构一时，循环寿命长，但膜层较致密，li⁺迁移阻力大，光学调制能力差；具有微观结构三时，膜层疏松，li⁺迁移阻力小，光学调制能力好，但膜层过于疏松，导致膜层附着较差，循环寿命低；具有微观结构二时，膜层结构疏松度适宜，既保证了变色能力，光学调制能力强，又保证了电致变色循环寿命。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种电致变色玻璃，包括依次设置的第一基板、第一导电层、变色层、离子传导层、离子储存层、第二导电层和第二基板，变色层为WO3薄膜，WO3薄膜的表面为锋状结构，WO3薄膜的表面粗糙度为1.6nm～4.6nm，WO3薄膜的内部为孔状结构，孔状结构的孔隙率为1％～11％。本发明相较于现有技术，WO3薄膜表面为峰状结构可增加与离子传导层的接触面积，WO3薄膜内部为疏松的孔状结构可减小锂离子的传输阻力，一方面WO3薄膜褪色完全，调光性能增加，另一方面WO3薄膜附着力强，循环寿命长；同时还通过调控折射率，从而控制WO3薄膜的电致变色性能。

技术研发人员：初文静;林俊良;林金锡
受保护的技术使用者：常州亚玛顿股份有限公司
技术研发日：2017.08.01
技术公布日：2019.02.15