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oe1(光电查) - 科学论文

47 条数据
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  • 采用磁控溅射氧化钨（WO<sub>3</sub>）和Nafion膜的电致变色器件：不同氧化钨厚度下的性能表现——一份报告

    摘要： 电致变色技术是通过智能窗户实现节能与室内气候控制的新兴技术。本研究报道了一种四层电致变色器件：ITO（400纳米）/商用Nafion膜（183微米）/WO3（44至200纳米）/ITO（400纳米）。该电致变色器件的有效面积为3平方厘米。氧化钨（WO3）和ITO薄膜通过反应式直流磁控溅射在室温（300K）下沉积，ITO方阻为20欧姆/□。初始沉积的WO3薄膜呈非晶态，在可见光光谱范围内具有高透光率（75%-85%）。其光学带隙随WO3薄膜厚度增加而减小。该电致变色器件的着色效率（CE）随WO3层厚度增加而提升——当WO3厚度为200纳米时，CE达到184平方厘米/库仑，这是目前混合电致变色器件报道的最高值。我们首次通过将比尔-朗伯定律推导的着色效率公式中的表面电荷密度（Q/A）替换为体积电荷密度（Q/A*t），解释了着色效率随厚度增加的现象。

    关键词： 着色效率、电致变色、Nafion和磁控溅射、氧化钨

    更新于2025-11-19 16:56:35

  • 斜角磁控溅射沉积的纳米结构WO?薄膜的电致变色性能

    摘要： 氧化钨薄膜通过在室温下采用掠射角反应磁控溅射法制备。利用场发射扫描电镜（FE-SEM）和透射电镜（TEM）对薄膜表面及截面形貌进行表征。采用三电极体系在1 M LiClO4/PC电解液中研究薄膜的电致变色性能。当掠射角保持80°时，获得纳米柱状结构薄膜。与致密薄膜相比，该纳米柱状结构薄膜具有更低的驱动电位和更好的稳定性。测得纳米柱状结构薄膜的单位面积电荷容量为30.85 mC·cm?2。在±1.2 V外加电位下，离子注入与脱附的扩散速率分别为Din = 6.57×10?1? cm2·s?1和Dde = 6.55×10?1? cm2·s?1。该纳米柱状结构薄膜在600 nm波长处的光学调制幅度达到65%，且光学密度优于致密薄膜。

    关键词： 纳米结构、电致变色、三氧化钨薄膜、掠射角、磁控溅射

    更新于2025-11-14 17:03:37

  • 电极修饰条件对旋涂法制备三态电致变色器件性能的影响

    摘要： 基于电沉积的电致变色器件因其简单的三明治结构、便捷低廉的制备工艺及广阔的应用前景备受关注。本研究通过旋涂技术（采用不同转速和前驱体溶液浓度）将二氧化钛（TiO?）纳米颗粒修饰于氟掺杂氧化锡（FTO）电极表面，随后在修饰后的FTO电极与平面FTO电极之间夹入适量凝胶电解质，制备出具有透明-镜面-黑色三态可逆光学转变特性的电沉积型电致变色器件。系统研究了电极修饰条件与TiO?薄膜形貌特征的相关性，以及器件的光学对比度、响应时间和循环稳定性等性能表现。通过合理调控电极修饰条件，可获得三态电致变色器件的最优性能。本研究结果将为高性能电致变色器件的理性设计提供重要指导。

    关键词： 形态特征、旋转速度、电致变色性能、前驱体溶液浓度、旋涂法、电致变色

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于增强电致变色性能的NiO纳米多孔/ZnO纳米阵列膜的三维结构

    摘要： 采用所制得的NiO纳米多孔/ZnO纳米阵列工作电极构建并组装了电致变色器件。通过化学浴沉积法与水热法相结合的两步工艺，在ITO玻璃基底上制备了NiO纳米多孔/ZnO纳米阵列三维结构。相较于单一NiO纳米多孔结构，该NiO纳米多孔/ZnO纳米阵列电极展现出显著提升的电致变色性能：光学调制幅度达81%，着色效率高达78.5 cm2/C，响应时间更快（着色2.6秒/褪色9.7秒），且耐久性优异。这种性能增强主要归因于ZnO纳米阵列负载的NiO纳米多孔三维结构，具体表现为：(1)均匀六方排列的ZnO纳米阵列承载更多NiO纳米多孔材料；(2)NiO纳米多孔与ZnO纳米棒交联形成疏松间隙结构；(3)ZnO晶种使ZnO纳米棒与ITO基底结合更牢固；(4)核壳及交联结构促进电解液渗透；(5)适宜的带隙宽度改善了电荷传输效率。

    关键词： 氧化镍纳米多孔、氧化锌纳米棒阵列、电致变色、三维

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 一种基于新型双(二羟丙基)紫精的高循环稳定性和高着色效率一体化电致变色器件

    摘要： 从基础研究和应用技术角度对电致变色及其相关器件已开展了数十年研究。现阶段，筛选具有优异性能的电致变色材料仍是重要课题。我们前期工作证实羟烷基紫精可呈现令人满意的电致变色行为。本文进一步合成了双(二羟烷基)紫精——1,1'-双(2,3-二羟丙基)-4,4'-联吡啶二氯化物(DHPV2+2Cl-)，并将其作为电致变色发色团分别引入基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)-碳酸酯和聚乙烯醇(PVA)-硼砂凝胶电解质的一体化电致变色器件(ECDs)中。研究发现：在0V至-1.0V电位范围内，PVB基凝胶ECD中的DHPV2+2Cl-能在透明态与深蓝色间可逆切换，而PVA-硼砂基器件则呈现无色至紫红色的转变。电化学光谱研究表明，PVB基凝胶ECD仅需-0.6V的低着色电压，且表现出高达301 cm2/C的高着色效率。该器件在-1.0V至0V间循环10000次后光学对比度仅下降1%，展现出优异的循环稳定性。经甘油改性的PVA-硼砂基凝胶ECD呈现紫红色并具有良好的电致变色性能。值得注意的是，我们成功制备了面积达168 cm2的大尺寸PVB基凝胶电致变色器件，在-1.5V驱动电压下12秒即可实现蓝紫色着色状态。相较于已有报道，1,1'-双(2,3-二羟丙基)紫精二氯化物展现的电致变色优势标志着有机电致变色材料的显著进步，有望为智能窗、显示器等新型电致变色器件的开发奠定基础。

    关键词： 着色效率、电致变色（EC）凝胶、稳定性、紫精、电致变色器件（ECD）

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 雾化喷射技术制备的铬掺杂Co3O4纳米晶薄膜的电致变色性能

    摘要： 采用雾化喷雾热解技术在玻璃和FTO基底上制备了原始及铬(Cr)掺杂的四氧化三钴(Co3O4)薄膜。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱和四探针法对原始与Cr掺杂Co3O4薄膜的结构、光学及电学性能进行了表征。利用能量色散X射线分析和X射线光电子能谱确定了薄膜中元素的化学环境。详细讨论了铬掺杂对光学常数的影响。电致变色研究表明，6 at.% Cr掺杂的Co3O4薄膜获得了更优的光学调制(ΔT=38.3%)和高着色效率(CE=47 cm2/C)。本工作表明，在Co3O4中引入Cr可提升其电致变色性能。

    关键词： 雾化喷雾热解、电致变色、铬掺杂氧化钴、光学性能

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于EDOT和苯基噻吩衍生物的共聚物薄膜的电致变色与电化学性能

    摘要： 聚(3,4-乙烯二氧噻吩-co-3-苯基噻吩)(P(EDOT-co-3PT))与聚(3,4-乙烯二氧噻吩-co-3-(4-氟苯基)噻吩)(P(EDOT-co-FPT))分别在1.62 V和1.95 V电压下电聚合。研究者考察了单体比例为1:1的共轭共聚物尚未发表的光谱电化学及电致变色性能，发现-1.0至2.0 V的电位范围适用于该器件在蓝色至紫色（P(EDOT-co-3PT)与P(EDOT-co-FPT)）间的工作状态。测得最大透光率差值(Δ% T)分别为8.24%和10.37%，氧化还原时间差为2.14秒和2.94秒。这些共聚物的带隙能量低于其原始均聚物（约1.4 eV）。

    关键词： 光谱电化学、电化学、电致变色、共聚物、聚噻吩

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 液晶中化学-电化学顺序双步聚合可实现具有电手性光学效应的3D分子组装形态印迹

    摘要： 通过依次采用三氯化铁化学低聚反应和在由4-氰基-4'-戊基联苯（5CB）与胆固醇油醇碳酸酯（COC）组成的胆甾液晶（CLC）中进行电化学聚合反应，制备出手征性聚吡咯（PPy）薄膜。单体吡咯在液晶中与FeCl3发生化学氧化反应生成线型吡咯低聚物。该具有良好液晶分子亲和性的线型前驱体可沿胆甾液晶指向矢方向预排列。随后在胆甾液晶中对前驱体进行电化学聚合，实现从基质液晶到聚合物的结构转印，从而制得有效印刻液晶有序结构的聚吡咯。偏光显微镜（POM）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对聚吡咯薄膜表面的观测显示其具有指纹状纹理，表明胆甾液晶的螺旋结构已转印至聚合物薄膜。该聚吡咯薄膜在-0.7V至0.3V电压区间呈现电致变色特性。此外，圆二色谱（CD）吸收光谱显示尽管分子结构中不含手性中心，该聚吡咯薄膜仍表现出光学活性。所得聚合物的不对称性源自基质胆甾液晶印刻的三维手性组装结构。因此，聚吡咯薄膜在氧化态与还原态下的CD光谱呈现手征性活性变化，该现象可称为电手征效应。

    关键词： 电致变色、液晶、电化学聚合、手性光学、聚吡咯

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于聚噻吩-PCBM的全有机电致变色器件：快速且灵活

    摘要： 本文报道了一种采用聚噻吩和PCBM作为活性材料、塑料为基底的快速灵活全有机电致变色器件，该器件还展现出极佳的功率效率。通过开关速度、着色效率、颜色对比度和循环寿命等参数，证实该器件在电致变色性能上有可量化的提升。研究采用拉曼光谱和紫外-可见光谱进行光谱分析，确立了基于偏压诱导氧化还原切换的机制来解释性能提升的原因。该器件仅需±1V微小偏压即可在品红色（关闭态）与透明态（开启态）间切换，实现50%的光学调制率和91%的吸光度切换对比度。器件表现出超过2500秒和250个循环的优异稳定性，响应时间仅数百毫秒。其高达321 cm2/C的着色效率使该器件成为已报道的P3HT基电致变色器件中性能最优者之一。

    关键词： PCBM、电致变色、聚噻吩、柔性器件、有机电子学

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过改变噻吩并噻吩核来调控EDOT封端低聚物及电致变色聚合物的光电性能

    摘要： 合成了四种以单键、EDOT（3,4-乙撑二氧噻吩）、噻吩并[3,2-b]噻吩（TT）和二噻吩并[3,4-b;3′,4′-d]噻吩（DTT）单元为桥接核的EDOT封端寡聚物，并通过电化学方法制备了其聚合物。为揭示结构-性能关系，系统研究了这些寡聚物及其聚合物的理化性质、能隙、微观形貌和光电化学行为。这些具有平面刚性结构的寡聚物因分子共轭程度延伸而表现出逐渐缩小的分子带隙。所得聚合物展现出优异的电致变色性能，包括高光学对比度（59.61%）和着色效率（288.37 cm2 C?1），以及卓越的稳定性和颜色保持性。研究表明，通过将TT或DTT引入聚合物主链来增加共面共轭程度，能有效促进分子间π相互作用，从而产生宽而强的吸收，并推动载流子在聚合物主链中快速传输以提升光电性能。该研究将为显示应用提供有前景的电致变色聚合物。

    关键词： 噻吩并噻吩、电致变色、EDOT、共轭聚合物、电合成

    更新于2025-09-23 15:22:29