基于银纳米线基底的电致变色薄膜的制备及其在红外光调控性能的研究

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绿色环保材料、节能低碳技术是目前备受关注的研究热点,而变色薄膜材料基于对光谱的调控功能逐步得到了重要应用。其中,电致变色(Electrochromism,EC)是指材料在外加电场作用下,对紫外、可见光或(和)近红外区域的透射率、反射率或吸收率发生稳定、可逆变化的过程,直观地表现为材料的颜色和透明度发生可逆变化的现象,具有高效、低耗、绿色、智能的技术特点。传统上,氧化铟锡(ITO)薄膜作为透明导电电极已经在电致变色器件中获得了重要应用。然而,由于ITO脆性较大,且地球上有限的铟资源的消耗量在不断增加,从而导致ITO的价格变得越来越昂贵。此外,由于ITO在1300 nm波长处存在等离子体共振,从而导致其在近红外(NIR,780-2500nm)区域具有低的透光率。众所周知,近红外光占地球表面处太阳能总能量的50%。因此,寻找合适的透明导电电极取代现有的ITO电极,制备出具有红外调节性能的电致变色器件是当前的一个重要的研究热点。银纳米线(AgNW)薄膜电极由于其高透明度以及良好的导电性和高的机械灵活性,被认为是新一代透明导电电极的发展对象。研究也表明,这种新型薄膜电极在红外光区域具有较高的光学透过性。本文工作重点研究了基于AgNW薄膜电极的WO3器件在NIR区域的电致变色性能及其机理。研究结果表明,该器件不仅在可见光区有明显的光学调控能力,而且与ITO薄膜电极的器件相比较,对NIR区域的调制具有明显的优势,显示出独特的研究价值和应用优势。
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