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毕业论文任务书毕业论文成绩评定表摘要电致变色器件是一种光电子薄膜器件，能够在外加1-5 V电压的作用下实现颜色的可逆变化，但目前其器件稳定性不理想，主要原因是透明电极ITO膜会受到电化学腐蚀破坏。
为了提高器件的稳定性，本论文首先采用热蒸发工艺制备高质量的WO3薄膜，并且采用旋涂法制备出了性能较好的二氧化钛作为离子储存层，起保护ITO薄膜的作用。
在此基础上组装了变色器件，并对器件的循环伏安特性和稳定性进行了测试和评估。
本论文的主要工作可概述如下：（1）采用热蒸发制备了高质量的WO3薄膜，并采用SEM、XRD、和Raman光谱等表征了薄膜的形貌和物质结构。
结果表明衬底温度预热到250℃并且蒸发电流在110A时，WO3表面形貌平整，没有出现裂痕，薄膜的附着力好，质量高。
（2）配置了固态电解质，封装了电致变色器件，并测试了其变色性能。
结果表明，器件可实现颜色的可逆变化，但其稳定存在问题，ITO电极的电阻会逐渐变大，发生了电化学腐蚀。
（3）为了提高器件变色性能的稳定，我们在ITO玻璃上采用旋涂法制备TiO2薄膜来作为离子存储层，起保护ITO薄膜的作用。
通过组装器件进行性能测试发现，组装出具有良好光调节功能和隔离紫外光的固态电致变色器件，施加3V的直流稳定电压，其可见光调节范围在11%-68%之间，变色响应时间约为1.5s，褪色响应时间约为2.2s，具有良好循环寿命。
关键词电致变色；氧化钨；二氧化钛；稳定性测试；透光率；响应时间ABSTRACTEletrochromic coloration device is one kind of photoelectron film-based devices, in which the electrochromic film can reversibly change its color when only an extra voltage of 1-5 V is applied onto the device. However, the working stability of this kind devices needs to be improved, attributing to the destructive effect of the electrochemical corrosion in transparent electrode (ITO film) during the working of the devies. In order to improve the device stability, the high quality WO3 film was fabricated by mean of thermal evaporation method firstly in this paper. Then, TiO2 film was prepared on the ITO glass by spin-coating method as an ion storage layer, to protect ITO film. The electrochromic devices based on the improvement above had been fabricated, and their cycline voltammogram features and work stability had been test and evalutated at last. The main works in this paper are listed as follows:(1) High quality WO3 film was fabricated by mean of thermal evaporation method, and the surface morphologies and crystalline structures of the prepared films were characterized by SEM, XRD and Raman spectra respectively. The results shew that when the temperature of the substrate was kept at 250℃and the evaporation current was 110 A, the prepared WO3 film had smooth surface without any crack, a better adhesive force between the film and subtrate and high quality.(2) The solid-state electrolyte had been prepared and was used in the electrochromic deveces. After the electrochromic devices were simply encapsultated, the coloration performance of the devices had been tested, and the results displayed that the reversible change in color had been achieve in our devices, but the stability was poor due to the increasing effect in the resistance value of ITO film, which was induced by the electrochemical corrosion occurring in the bleaching process.(3) In order to improve the stability of electrochromic devices, we fabricate TiO2 film on the ITO glass by spin-coating method as an ion storage layer to protect ITO film. The performance test results proved that the stability of the devices had been obviously improved, including better light regulating and utraviolet isolation functions. The devices had a regulating range at 11-68% in the visible-ligh region, the coloration response time at 1.5 s, and the recover time at about 2. 2s, and a long life in the cycle test.Key words：electrochromism; tungsten oxide; titanuium oxide; stability test; light transmittance; response time目录摘要 (5)ABSTRACT (6)第一章：绪论 (8)1.1引言 (8)1.2电致变色器件结构 (8)1.3 电致变色材料 (9)1.3.1无机电致变色材料 (9)1.3.2有机电致变色材料 (10)1.3.3 无机和有机电致变色材料特点比较 (10)第二章：实验过程 (11)2.1 电致变色薄膜材料与器件的制备 (11)2.1.1电致变色薄膜的制备 (11)2.1.2 WO3的表征 (11)2.2固体电解质的制备 (12)2.2.1共聚物PEO－LiClO4的制备 (12)2.2.2 Li+浓度对PEO-LiClO4固体电解质体系的电导率的影响 (13)2.3 电致变色器件的设计与组装 (14)第三章：离子储存层TiO2薄膜的制备与器件的性能测试 (16)3.1离子储存层材料 (16)3.2 TiO2薄膜的制备 (16)3.3 TiO2的SEM图像 (16)3.4五层电致变色材料结构 (17)3.5 器件的性能测试 (18)3.5.1 透过率 (18)3.5.2 响应时间 (19)第四章实验结论以及展望 (20)4.1实验结论 (20)4.1实验展望 (20)参考文献 (21)致谢 (23)第一章：绪论1.1引言19世界以后人们的生产和生活有着显著的进步，这种发展与材料科学的迅速发展息息相关，尤其是纳米材料的蓬勃发展。
氧化镍,氧化钨薄膜全固态电致变色玻璃器件
制备
氧化镍、氧化钨薄膜全固态电致变色玻璃器件制备
电致变色技术是将电场作用于晶体材料时，通过改变材料的透明度或反射率来实现颜色变化的技术。
电致变色技术在智能窗、可调窗玻璃等领域有广泛的应用。
而作为电致变色材料的多晶氧化物具有良好的光、电、热性能，具有良好的电致变色效果，特别是氧化镍和氧化钨材料，因其本身的电导率和电化学特性的优秀性，被广泛应用于电致变色材料中。
制备全固态电致变色玻璃器件的基础是制备氧化镍和氧化钨薄膜。
一种比较常用的制备方法是磁控溅射法。
具体步骤如下：
1. 将制备好的玻璃片放入真空腔内。
2. 通过高频电源，在氧气气氛下使电极磁性材料形成等离子体。
3. 使等离子体中的离子轰击靶材，使材料发生溅射，形成薄膜在玻璃上。
4. 控制氧气流量、辅助加热等条件，优化样品的成分、结构和性能。
现在很多实验室已经通过磁控溅射制备出了氧化镍和氧化钨薄膜，并成功制备出了全固态电致变色玻璃器件。
同时，在制备氧化镍和氧化钨薄膜方面，也需要结合电学、光学、几何学、物理化学等多个领域对薄膜的结构和性能进行深入研究。
一定的薄膜厚度、粉末尺寸均匀性、成分均匀性和晶体结构特性对薄膜的性能、质量和表面形貌等方面都有影响。
总的来说，氧化镍、氧化钨薄膜全固态电致变色玻璃器件制备是一个涉及多学科、多专业的复杂过程。
未来，随着制备工艺的不断优化和发改委对能源、环保等方面政策的逐渐明确，电致变色技术应用前景将更广。
基于WO3、NiOx的全固态电致变色薄膜器件的制备与探究基于WO3、NiOx的全固态电致变色薄膜器件的制备与探究电致变色薄膜器件是一种能够通过施加电压使其颜色发生可逆变化的材料。
在电子显示、智能眼镜、能源节省以及光学传感等领域有着广泛的应用前景。
近年来，随着人们生活质量的不断提高以及科学技术的不断发展，对于电致变色薄膜器件的研究也愈发深入。
本文将基于WO3、NiOx材料，制备全固态电致变色薄膜器件，并探究其性能，以期为相关领域的研究和应用提供一定的参考。
首先，我们分别制备WO3和NiOx薄膜材料。
WO3是一种具有良好电致变色性能的氧化物材料，具有高透过率以及可以通过控制氧化还原反应改变其电导率的特点。
NiOx是一种优良的电活性材料，具有优异的电导性能和变色性能。
通过溶液法或物理气相沉积法制备WO3和NiOx薄膜材料，可以得到较高的纯度和均匀的薄膜层。
然后，我们将制备的WO3和NiOx薄膜材料应用于全固态电致变色薄膜器件的制备中。
具体的制备过程如下：将WO3和NiOx薄膜材料分别涂覆在透明导电玻璃基底上，并在制备过程中引入稳定剂，以提高其稳定性和可逆性。
接下来，通过热处理或电化学方法，使薄膜材料发生氧化还原反应，从而改变其电导率和颜色。
最后，将制备好的薄膜材料和基底进行封装，制备成电致变色薄膜器件。
在制备完成后，我们对所制备的电致变色薄膜器件进行性能测试和分析。
首先，我们测量器件的光谱特性，包括可见光透过率和反射率、红外吸收率等参数。
通过改变施加的电压和电流，观察器件的变色效果，并测量变化后的光谱特性。
其次，我们测试器件的响应速度、稳定性和寿命等性能指标，以评估器件的实际应用价值。
在探究过程中，我们对WO3和NiOx材料的电致变色机制进行了研究。
通过对薄膜材料的微观结构和成分进行分析和表征，探讨了其内部结构和氧化还原反应过程。
此外，我们还研究了不同施加电压下的电致变色性能差异，并探索了可能的优化方法。
第16卷 第12期光 学 学 报V ol.16,N o.12 1996年12月ACT A OPT ICA SIN ICA D ecember,1996长寿命导H+全固态电致变色器件的研究*叶永红 张家雨 顾培夫 刘 旭 唐晋发(浙江大学光科系薄膜光学实验室,杭州310027)摘 要 研究了导H+离子全固态电致变色器件性能退化的内在机制,发现有两个因素导致器件性能退化:在器件褪色过程中,存在于W O3薄膜中的水份将导致O H-在WO3中积累而在其中产生碱性环境,WO3溶于碱性环境而生成钨酸盐;在较高电压作用下H2O电解释放出气体H2和O2而使膜层剥落。
通过改进器件结构和改善制备工艺条件,获得了光学密度高达0.5、着色/漂白(Co lo r/Bleach)循环次数高达106以上的性能优良的长寿命导H+全固态电致变色器件。
关键词 电致变色, 导H+离子器件, 退化.1 引 言电致变色在汽车工业、建筑业和太阳能利用等方面有广泛的潜在应用价值。
目前研究得较多的电致变色器件(ECD)可分为两大类:导H+型和导Li+型。
与Li+型相比,导H+电致变色器件具有下列优点:透过率调节范围大,响应速度快,结构简单,易于制备全固态器件,制备工艺简单,便于大批量生产。
例如,美国OCLI公司正着手开发大面积、成本低的导H+全固态电致变色器件[1]。
目前导H+离子全固态电致变色器件研究和应用停滞不前的主要原因是器件环境适应性差和使用寿命短[2]。
许多研究发现:在外加电压的作用下,器件中发生多种电化学反应,有些电化学反应的发生会释放出H2和O2,伴随着膜层的剥落,最终导致器件的损坏[3,4]。
但是通常的情况是器件在着色/漂白循环一定次数后,变色效果逐渐减弱,但并没有膜层剥落的现象发生。
这说明在器件中有另一种导致器件性能退化的因素存在,目前人们对其还不甚明了。
本文着重研究了这种导致器件性能退化的内在机理,并制备出性能优良的长寿命器件。
