專利名稱：一種太陽能控制電致變色玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電致變色玻璃的制備方法，尤其涉及通過改變由太陽能電池提供電壓，進(jìn)而控制電致變色玻璃的制備方法。
背景技術(shù)：
“能源危機(jī)”是目前世界上科學(xué)家廣為關(guān)注的詞語。目前辦公大樓和居民住宅等建筑物在夏季保持涼爽和冬季保持溫暖，必須通過使用空調(diào)或暖氣來實現(xiàn)，從而耗費了許多能源，而且空調(diào)所用的氟利昂污染空氣，會造成臭氧空洞，對地球產(chǎn)生巨大的危害。為了讓建筑物內(nèi)部的能量能順暢的與外部空間自由的交換達(dá)到節(jié)能效果，人們通過改變建筑物內(nèi)部裝修和大量的使用了玻璃做裝飾。從此各式各樣的玻璃貼膜應(yīng)運而生，現(xiàn)在市面上的玻璃貼膜主要有TiO2 (Titanium dioxide)玻璃膜、玻璃貼膜、普通電致變色玻璃、液晶變色玻璃。TiO2玻璃膜、玻璃貼膜其缺點是不能在有色和無色之間變化；普通電致變色玻璃變色效果差，反應(yīng)時間慢；而液晶變色玻璃的價格昂貴且易壞。上述這些電致變色玻璃的電壓均需外加電源提供電壓，造成能源消耗，安裝更換也有一定的困難。太陽能作為新型綠色能源，具有取之不盡用之不竭的優(yōu)勢。太陽能電池可以直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，不會對環(huán)境產(chǎn)生任何污染。太陽能電池沒有地域與能源的限制，有陽光的地方都能用，且方便和安全。太陽能電池種類比較多，最具規(guī)模主要是硅太陽能電池。 硅太陽能電池特點是無毒性、轉(zhuǎn)換效率高、使用壽命長和穩(wěn)定性能較好。硅太陽能電池包含單晶硅和多晶硅太陽能電池。普通商業(yè)用的硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率一般達(dá)到13% 16 %并以成熟地運用在計算機(jī)和手表等功耗需求較低的器件。綜上所述，現(xiàn)有的方法未能將各新興的產(chǎn)品較好的結(jié)合在一起，導(dǎo)致新興的產(chǎn)品不能更好的投入使用，使用陳舊的設(shè)備還造成的能源浪費。

實用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種太陽能控制電致變色玻璃器件及其制備方法。該電致變色玻璃是由兩層FTO(Fluorine-doped Tin Oxides)或ITO(Indium Tin Oxides)等導(dǎo)電玻璃組成，兩層導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電層相對，中間按順序夾有電致變色膜， 離子提供層和離子傳導(dǎo)層，電致變色膜采用WO3薄膜，離子提供層采用NiO薄膜，離子傳導(dǎo)層采用以醋酸乙烯酯和丙烯酸甲酯為單體制備的無規(guī)共聚物P(Vac-Ma)，與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的共混物。兩端用環(huán)氧樹脂包住，在導(dǎo)電層處引出導(dǎo)線，并連上太陽能電池提供電壓。本發(fā)明利用太陽能電池產(chǎn)生電壓并將此電壓用于控制電致變色玻璃。太陽能電池產(chǎn)生的電壓控制在+2V -2V之間，利用可調(diào)電阻來改變整個電致變色玻璃的電壓的變化， 進(jìn)而改變電致變色玻璃的變色的情況。本發(fā)明所需的WO3薄膜，P (Vac-Ma)/PMMA膜，NiO膜成本低廉，而且制作工藝簡單。 成品變色效果好，反應(yīng)時間快，而且不易壞，適用于大生產(chǎn)。WO3變色材料可吸收波長較短波段的光線，反射波長較長波段的光線，因此對光線的調(diào)控效果很好，從而可以選擇性吸收或反射外界熱輻射以及阻止內(nèi)部熱輻射擴(kuò)散。

圖1是本實用新型發(fā)明在實方圖1標(biāo)號說明1.太陽能電池3. FTO 或 ITO 導(dǎo)電層5.離子導(dǎo)體7. FTO 或 ITO 導(dǎo)電層9.環(huán)氧樹脂
例的太陽能控制電致變色玻璃器件的結(jié)構(gòu)示意圖。 2.玻璃
4. WO3電致變色薄膜 6.離子儲存層 8.玻璃 10.環(huán)氧樹脂
具體實施方式
實施例1 以圖1所示的結(jié)構(gòu)制作電致變色玻璃，采用溶膠凝膠的方法，在FTO導(dǎo)電玻璃上沉積一定厚度的WO3薄膜；采用溶膠凝膠的方法，在WO3薄膜上再鍍上一定厚度的 NiO薄膜；用涂上P (Vac-Ma)/PMMA的另一片F(xiàn)TO導(dǎo)電玻璃將夾緊；用銅線引線并用環(huán)氧樹脂密封包裝，以上步驟均要在隊環(huán)境內(nèi)進(jìn)行。以圖1所示的連接方式，將太陽能電池、制作的器件和可調(diào)電阻連接。閉合電路，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻使得器件兩端的電壓在+2V -2V之間變化，當(dāng)電場作用下，電子在WO3薄膜、NiO薄膜和P (Vac-Ma) /PMMA轉(zhuǎn)移，從而使電致變色層的顏色改變。實施例2 以圖1所示的結(jié)構(gòu)制作電致變色玻璃，采用磁控濺射的方法，在ITO導(dǎo)電玻璃上沉積一定厚度的WO3玻璃；采用磁控濺射的方法，在WO3玻璃上再鍍上一定厚度的 NiO薄膜；用涂上P (Vac-Ma)/PMMA的另一片ITO導(dǎo)電玻璃將夾緊；用銅線引線并用環(huán)氧樹脂密封包裝，以上步驟均要在隊環(huán)境內(nèi)進(jìn)行。以圖1所示的連接方式，將太陽能電池、制作的器件和可調(diào)電阻連接。閉合電路，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻使得器件兩端的電壓在+2V -2V之間變化，當(dāng)電場作用下，電子在WO3薄膜、NiO薄膜和P (Vac-Ma) /PMMA轉(zhuǎn)移，從而使電致變色層的顏色改變。本套裝置可實現(xiàn)以太陽能來控制玻璃的顏色，其中電壓調(diào)節(jié)的具體值可根據(jù)實際情況另行確定，不必限于本實施方式。整套太陽能控制電致變色玻璃器件，結(jié)構(gòu)簡便，生產(chǎn)成本較低，節(jié)約能源，玻璃原件變色效果好，綜上所述，本實用新型確已符合實用新型專利條件，依法提出申請。以上所述，為本實用新型的較好實施方案，本領(lǐng)域人員還可以以本發(fā)明創(chuàng)造為主，做其他變化，這些依據(jù)以本發(fā)明創(chuàng)造為主做的變化，都應(yīng)包含在本實用新型所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種太陽能控制電致變色玻璃，該電致變色玻璃至少包含一個太陽能電池和一個電致變色玻璃，其特征在于電致變色玻璃由兩層FTO或ITO等導(dǎo)電玻璃組成，兩層導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電層相對，中間按順序夾有電致變色膜，離子提供層和離子傳導(dǎo)層，電致變色玻璃兩端電壓由太陽能電池提供。
2.按照權(quán)利要求1所述的太陽能控制電致變色玻璃，其特征在于太陽能電池提供的電壓控制在+2 -2V中間。
3.按照權(quán)利要求1所述的太陽能控制電致變色玻璃，其特征在于電致變色膜是WO3薄膜。
4.按照權(quán)利要求1所述的太陽能控制電致變色玻璃，其特征在于離子提供層是MO薄膜。
專利摘要本電致變色玻璃是以WO3薄膜為電致變色膜，以NiO薄膜為離子的提供層和以醋酸乙烯酯和丙烯酸甲酯為單體制備的無規(guī)共聚物P(Vac-Ma)，與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的共混物為離子的傳導(dǎo)層，制作“三明治”式的電致變色玻璃。該電致變色玻璃以太陽能電池提供可調(diào)節(jié)電壓，實現(xiàn)電致變色玻璃的顏色變化。該電致變色玻璃能通過選擇性的吸收或反射外界熱輻射以及阻止內(nèi)部熱輻射擴(kuò)散，從而可減少辦公室大樓和居民住宅等建筑物溫度調(diào)節(jié)耗費的大量能源。本電致變色玻璃制作簡單、成本低廉、方法簡便且實用性強，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號G02F1/153GK202057937SQ20102064738
公開日2011年11月30日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者劉玉潔, 熊芳, 羊億 申請人:湖南師范大學(xué)