上矽所Nat. Electron.:電致變色器件

全固態電致變色器件 electrochromic devices,可用於製造智慧窗戶,透過施加電壓來調節太陽輻射的透射率。然而,該裝置受到有限離子擴散速度影響,導致緩慢著色和漂白過程。

日,中國科學院上海矽酸鹽研究所曹遜,聯合上海大學羅宏傑在Nature Electronics上發文,報道了基於全固態串聯結構,並使用質子作為擴散物質的快速開關電致變色器件。

使用三氧化鎢(WO3)作為電致變色材料,聚(3,4-乙撐二氧噻吩):

聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT:

PSS)作為固態質子源。

該結構表現出低對比度(即,開和關透射率之間的差);

然而,在PEDOT:

PSS的頂部新增固體聚合物電解質層,其向PEDOT:

PSS提供鈉離子並透過離子交換將質子泵送到WO3層。

所得電致變色器件表現出高對比度(在650nm處超過90%)、快速響應(在0。7s內著色至90%,在0。9s內漂白至65%,在7。1s內漂白至90%)、良好的著色效率(在670nm處109cm2C-1)和優異的迴圈穩定性(3,000次迴圈後對比度下降小於10%)。

同時,還製作了大面積(30×40cm2)和柔性器件,說明該方法大面積生產潛力。

上矽所Nat. Electron.:電致變色器件

All-solid-state proton-based tandem structures for fast-switching electrochromic devices

用於快速開關電致變色器件的全固態質子基串聯結構。

上矽所Nat. Electron.:電致變色器件

圖1:串聯結構ECD設計。

上矽所Nat. Electron.:電致變色器件

圖2:串聯結構ECD的表徵。

上矽所Nat. Electron.:電致變色器件

圖3:串聯結構ECD的效能。

上矽所Nat. Electron.:電致變色器件

圖4:串聯結構ECD可拓展規模。

文獻連結:https://www。nature。com/articles/s41928-021-00697-4

https://doi。org/10。1038/s41928-021-00697-4

本文譯自Nature。