一种用于场致变色功能薄膜的光电测试系统的制作方法

本发明涉及一种光电测试系统，尤其涉及一种用于场致变色功能薄膜的光电测试系统。

背景技术：

1、场致变色功能薄膜指的是功能性薄膜材料的统称，包括且不限于气致变色薄膜、热致变色薄膜、光致变色薄膜、压致变色薄膜以及电致变色薄膜等功能性薄膜。这种场致变色功能薄膜在某个外来施加的作用力下，例如气、热、光、压力以及电等外来施加的作用力下，通过专门的功能薄膜测量器件的测量，能够实现对功能性薄膜或者器件的光电特性以及光学指标变化速度的快慢等特性进行测试。但是现有的测量装置过于复杂，不便于实际操作，且不能够长时间连续工作，不能满足个性化的测试需求，也无法对功能性薄膜进行全面和耐久性的测试。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是需要提供一种便于操作且稳定可靠的用于场致变色功能薄膜的光电测试系统，简化了实际操作的过程，并且能够实现长时间的连续且稳定工作，能够满足个性化的测试需求，并且能够对场致变色功能薄膜进行全面和耐久性的测试，为场致变色功能薄膜的光电测试提供了很好的基础。

2、对此，本发明提供一种用于场致变色功能薄膜的光电测试系统，包括：单波长激光光源、直流电源供给模块、光电转换器、电流检测模块以及主控模块，将场致变色功能薄膜设置于所述单波长激光光源和光电转换器之间，通过所述直流电源供给模块施加预设的直流电源至所述场致变色功能薄膜，所述单波长激光光源透过所述场致变色功能薄膜后通过所述光电转换器实现光电转换，所述光电转换器连接至所述电流检测模块，所述主控模块通过所述电流检测模块检测并记录所述光电转换器所产生的电流大小，并计算直流电源所对应的光学变化率的大小。

3、本发明的进一步改进在于，所述主控模块计算直流电源所对应的光学变化率的大小包括以下步骤：

4、步骤s1，关闭所述单波长激光光源，记录此时的暗电流i 0；

5、步骤s2，开启所述单波长激光光源，取下所述场致变色功能薄膜，记录在没有所述场致变色功能薄膜环境下的激光光源电流i 100；

6、步骤s3，将所述场致变色功能薄膜设置于所述单波长激光光源和光电转换器之间，根据预设的测试参数开启单波长激光光源和直流电源供给模块，记录通过所述场致变色功能薄膜的激光光源所产生的光电转换器的电流i i；

7、步骤s4，计算施加了所述直流电源所对应的光学变化率的大小t%。

8、本发明的进一步改进在于，所述步骤s4通过公式t%=(i i-i 0)/(i 100-i 0)×100计算施加了所述直流电源所对应的光学变化率的大小t%。

9、本发明的进一步改进在于，还包括步骤s31，将所述场致变色功能薄膜设置于所述单波长激光光源和光电转换器之间，开启单波长激光光源，记录在透明状态下通过所述场致变色功能薄膜的激光光源所产生的光电转换器的电流i i；并计算在透明状态下所对应的光学变化率的大小t%透明态；通过公式 △t=t%透明态-t%着色态计算施加直流电源前后状态下该场致变色功能薄膜的光学变化幅度 △t，t%着色态为施加所述直流电源后所述场致变色功能薄膜的光学变化率的大小，t%透明态为施加所述直流电源前所述场致变色功能薄膜的光学变化率的大小。

10、本发明的进一步改进在于，还通过记录时间与电流之间的对应关系计算所述场致变色功能薄膜的阴极材料的光电特征，包括以下步骤：

11、步骤a1，将所述场致变色功能薄膜的ito导电部分连接至所述直流电源供给模块的负极作为阴极，将其铂金电极连接至所述直流电源供给模块的正极作为阳极，并置于高氯酸锂溶液中；

12、步骤a2，根据预设时间范围对所述场致变色功能薄膜依次施加预设的直流电压；

13、步骤a3，通过所述电流检测模块检测实时的电流，并记录时间、直流电压以及电流之间的对应关系；

14、步骤a4，通过对电流的变化值进行积分计算，获取所述场致变色功能薄膜内部的迁移电荷总量。

15、本发明的进一步改进在于，所述步骤a2中，所述预设时间范围为10秒至300秒，所述预设的直流电压包括根据预设时间间隔依次施加的1.0v、1.5v、2.0v、2.5v以及3.0v的直流电压。

16、本发明的进一步改进在于，还包括步骤s5，在所述步骤s5中，根据时间轴实时记录计算所得的光学变化率的大小t%，当所述光学变化率的大小t%达到预设稳定值的90%时，记录所述光学变化率的大小t%达到预设稳定值的90%这一过程所对应的时间变化作为所述场致变色功能薄膜的光学响应时间。

17、本发明的进一步改进在于，还包括步骤s6，在所述步骤s6中，根据时间轴实时记录计算所得的光学变化率的大小t%，当所述光学变化率的大小t%与预设稳定值之间的差值小于5%时，记录所持续的时间周期。

18、本发明的进一步改进在于，还通过记录时间与电流之间的对应关系计算所述场致变色功能薄膜的阳极材料的光电特征，包括以下步骤：

19、步骤b1，将所述场致变色功能薄膜的ito导电部分连接至所述直流电源供给模块的正极作为阳极，将其铂金电极连接至所述直流电源供给模块的负极作为阴极，并置于高氯酸锂溶液中；

20、步骤b2，根据预设时间范围对所述场致变色功能薄膜依次施加预设的直流电压；

21、步骤b3，通过所述电流检测模块检测实时的电流，并记录时间、直流电压以及电流之间的对应关系；

22、步骤b4，通过对电流的变化值进行积分计算，获取所述场致变色功能薄膜内部的迁移电荷总量。

23、本发明的进一步改进在于，还通过记录时间与电流之间的对应关系计算所述场致变色功能薄膜的漏电电流，包括以下步骤：

24、步骤c1，将所述场致变色功能薄膜的上下ito导电部分分别连接至所述直流电源供给模块的正负极上；

25、步骤c2，根据预设时间范围对所述场致变色功能薄膜依次施加预设的直流电压；

26、步骤c3，通过所述电流检测模块检测实时的电流，并记录时间、直流电压以及电流之间的对应关系；

27、步骤c4，当所述光学变化率的大小t%达到预设稳定值时，以对应的电流作为所述场致变色功能薄膜的总漏电电流；

28、步骤c5，根据所述场致变色功能薄膜的尺寸大小计算所述场致变色功能薄膜的单位漏电电流。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过所述直流电源供给模块施加预设的直流电源至所述场致变色功能薄膜，所述单波长激光光源透过所述场致变色功能薄膜后通过所述光电转换器实现光电转换，所述光电转换器连接至所述电流检测模块，所述主控模块通过所述电流检测模块检测并记录所述光电转换器所产生的电流大小，以此计算直流电源所对应的光学变化率的大小，进而能够快速且高效地实现所述场致变色功能薄膜的光学变化率、阴极材料的光电特性、阳极材料的光电特性、光学响应时间、耐久性能以及漏电电流等测试，测试过程简便且高效，还能够实现实时的可视化和个性化操作，能够实现长时间的连续且稳定工作。本发明能够很好地满足对场致变色功能薄膜的全面和耐久性的测试需求，为场致变色功能薄膜的光电测试提供了稳定且高效的基础。