210 likes | 456 Views
Проблемы в разработке технологии светопрозрачных конструкций с переменным пропусканием на основе электрохромных материалов. Преимущества электрохромных светомодуляторов. Высокий контраст, практически не зависящий от угла зрения
E N D
Проблемы в разработке технологии светопрозрачных конструкций с переменным пропусканием на основе электрохромных материалов
Преимущества электрохромныхсветомодуляторов • Высокий контраст, практически не зависящий от угла зрения • Возможность постепенного изменения оптического поглощения (отражения) • Иногда: Возможность реализации нескольких цветовых переходов • Эффект «памяти», в том числе и промежуточных состояний в отсутствии внешнего напряжения • Энергонезависимость состояния максимального и минимального пропускания • Простота технологии и конструкции
Области примененияэлектрохромных устройств архитектурное остекление остекление транспорта модуляторы в видеоаппаратуре антибликовые зеркала бумагоподобные дисплеи
стекло ITO свет Электрохромный слой Электрохромное устройство:модуляция пропускания Вкл
стекло ITO свет Электрохромный слой Электрохромное устройство:модуляция пропускания
стекло ITO Электрохромный слой свет свет золото Электрохромное устройство:модуляция отражения Вкл
стекло ITO Электрохромный слой золото свет Электрохромное устройство:модуляция отражения
Электрохромные окна в зданиях могут автоматизированно управлять проходящим и отражённым солнечным излучением
Принципиальная схема электрохромного устройства типа «сэндвич» WO 3 + x e + x H+Hx WO3 colorless blue WO 3 + x e + x Li+Lix WO3
SAGEGlass(SAGE Electrochromics Inc., USA)оконные блоки с переменным светопропусканием TC – прозрачный проводящий слой EC – электрохромный слой (WO3) IC – ионный проводник (SiO2) CE – противоэлектрод (не электрохромный) Полностью твердотельная структура Длительность полного окрашивания около 10 мин
SAGEGlass(SAGE ElectrochromicsInc., USA)оконные блоки с переменным светопропусканием www.sage-ec.com
Технологическая цепочка Нанесение WO3 Стекло ТСО WO3 Приготовление прекурсора Нанесение Отжиг Золь-гель технология Создание ион-проводящего слоя Нанесение Сборка Герметизация Готовое устройство Приготовление композита TiO2-CeO2 ТСО Стекло Нанесение противоэлектрода Приготовление прекурсора Нанесение Отжиг
Научно-технические проблемы Требования к пленке оксида вольфрама Требования к ионному проводнику 1. Однородность 2. Пропускание в неокрашенном состоянии не ниже 70% 3. Пропускание в окрашенном состоянии не выше 30% 4. Химическая и электрохимическая стабильность в рабочих средах 5. Количество циклов переключения не менее 105 1. Однородность 2. Химическая и электрохимическая стабильность в рабочих средах 3. Достаточная обменная емкость 4. Количество циклов переключения не менее 105 1. Высокая химическая и электрохимическая стабильность 2. Прозрачность в видимой области, отсутствие поглощения 3. Прочность адгезивной связи со стеклами 4. Отсутствие разрушающего действия на оксидные пленки 5. Гелеобразная или твердоподобная консистенция 6. Удельная проводимость не менее 10-3 См/см 7. Удобство приготовления и нанесения. Требования к пленке противоэлектрода
Технологические проблемы Компоненты Температура Погружение Толщина Однородность Длительность Вакуумное напыление Методика получения Атмосфера
Влияние количества слоев TiO2-CeO2на обменную емкость и рабочее напряжение
Технологические проблемы Состав Перхлорат лития Пропилен- карбонат УФ-стаби-лизатор Полимеризация Трифторметил-сульфонат Бутиро-лактон …….
Дисплей Зеркало Окно Площадь, см2 150 150 104 108 Количество циклов 105 107 105 104 Время переключения, с 0,1 10 1 10 10 104 Заряд мКл/см2 2 20 2 20 20 40 Срок жизни, лет >5 >5 10 20 Цвет различный нейтральный нейтральный Спектральный диапазон, нм 400 700 400 700 350 2000 Память, с >104 0104 0 104 Рабочая температура, С 0 50 -40 +80 -30 +80 Стоимость, USD/м2 1000 100 10 Основные параметры электрохромных устройств