一种电致变色智能窗组体

文档序号:761946 发布日期:2021-04-06 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 一种电致变色智能窗组体 (Electrochromic intelligent window assembly ) 是由 余挺 于连旭 马步洋 王崇愚 于 2020-12-15 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种电致变色智能窗组体,包括内部形成有容纳空间的外框架,所述外框架内设置相对的玻璃基片,所述玻璃基片内依次设置第一导电膜层、电致变色层、电解质层、离子储存层和第二导电膜层;其中,所述第一导电膜层和所述第二导电膜层的厚度为400nm,其组成为氧化铟锡、掺氟氧化锡、掺铝氧化锌和掺硼氧化锌中的一种或多种;所述电致变色层的厚度为500nm,其组成为氧化钨、氧化铌和氧化钼中的一种或多种;所述离子储存层的厚度为300nm,其组成为氧化镍和氧化铱中的一种或多种。本申请可根据电压大小调节变色玻璃的透光性,通过在电解质层上设置电解质注入口和电解质排出口,可重复利用。(The invention discloses an electrochromic intelligent window assembly, which comprises an outer frame, wherein a containing space is formed inside the outer frame, a relative glass substrate is arranged in the outer frame, and a first conductive film layer, an electrochromic layer, an electrolyte layer, an ion storage layer and a second conductive film layer are sequentially arranged in the glass substrate; the thickness of the first conductive film layer and the second conductive film layer is 400nm, and the first conductive film layer and the second conductive film layer are composed of one or more of indium tin oxide, fluorine-doped tin oxide, aluminum-doped zinc oxide and boron-doped zinc oxide; the electrochromic layer is 500nm in thickness and comprises one or more of tungsten oxide, niobium oxide and molybdenum oxide; the thickness of the ion storage layer is 300nm, and the composition of the ion storage layer is one or more of nickel oxide and iridium oxide. This application can be according to the light transmissivity of voltage size regulation photochromic glass, through set up electrolyte filling opening and electrolyte discharge port on the electrolyte layer, but reuse.)

一种电致变色智能窗组体

技术领域

本发明涉及智能窗户技术领域,具体为一种电致变色智能窗组体。

背景技术

电致变色智能窗是玻璃的光学属性包括反射率、透过率、吸收率等,在外加电场的作用下发生可逆的、稳定的颜色变化现象,主要表现为玻璃的颜色和透明度可逆变化。在电场的作用下电致变色智能窗具有调节光吸收透过性,可根据需要选择光的吸收或者反射外界的热辐射,能够减少民用住宅和办公高楼保持冬暖夏凉所需要的能量。同时,通过改善自然光的照射程度,起到防窥的目的,解决了现代越来越严重的城市光污染问题,是节能材料一个重要的发展方向,但目前不管是在功能方面、利用率方面或者在能耗方面,由于技术方面的限制,智能窗的作用远远没有得到最大限度的发挥。

发明内容

为解决现有技术的不足,本申请提供了一种电致变色智能窗组体,具体方案如下:一种电致变色智能窗组体,包括内部形成有容纳空间的外框架,所述外框架内设置相对的玻璃基片,沿其中一个所述玻璃基片依次设置第一导电膜层、电致变色层、电解质层、离子储存层和第二导电膜层,所述第二导电膜层与另一个所述玻璃基片贴合设置;

其中,所述第一导电膜层和所述第二导电膜层的厚度为400nm,其组成为氧化铟锡、掺氟氧化锡、掺铝氧化锌和掺硼氧化锌中的一种或多种;

所述电致变色层的厚度为500nm,其组成为氧化钨、氧化铌和氧化钼中的一种或多种;

所述离子储存层的厚度为300nm,其组成为氧化镍和氧化铱中的一种或多种。

进一步的,所述电致变色层和所述离子储存层上均设有与所述电解质层隔离的绝缘层,所述绝缘层沿所述电致变色层和所述离子储存层边缘周向设置,绝缘层的宽度为2-5mm,厚度为200-500um。

进一步的,所述电解质层的两端分别设置电解质注入口和电解质排出口,所述电解质为高氯酸锂和高氯酸钠中的一种或多种。

进一步的,所述第一导电膜层和所述第二导电膜层上均涂有金属膜,所述金属膜上设置通电端口,用于外接电源。

进一步的,所述外框架内设置用于保护所述玻璃基片的橡胶圈。

进一步的,所述外框架为透明外框架,所述外框架上设置用于开关所述外框架的框架锁,外框架上还设置有正负极可调电源,电源电压为2-10V。

本申请的有益之处在于:提供的电致变色智能窗组体通过2-10V电源给与内置变色玻璃电压,根据电压大小调节变色玻璃的透光性;通过电解质层的两端分别设置电解质注入口和电解质排出口,用于注入和替换电解质,做到可重复利用。

附图说明

图1为本申请电致变色智能窗组体一种实施例结构示意图;

图2为图1中电致变色智能窗组体另一视角结构示意图。

图中标记为:10、外框架,11、第一玻璃基片,12、第二玻璃基片,13、第一导电膜层,131、第一通电端口,14、离子储存层,15、第一绝缘层,16、电解质层,161、电解质注入口,162、电解质排出口,17、第二导电膜层,171、第二通电端口,18、电致变色层,19、第二绝缘层,20、框架锁,21、橡胶圈,22、正负极可调电源。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明进一步详细说明。

参见图1-2,本实施例提供了一种电致变色智能窗组体,包括内部形成有容纳空间的外框架10,外框架10内设置相对的第一玻璃基片11和第二玻璃基片12,沿第二玻璃基片12依次设置第一导电膜层13、离子储存层14、电解质层16、电致变色层18和第二导电膜层17,第二导电膜层17与第一玻璃基片11贴合设置;其中,第一导电膜层13和第二导电膜层17的厚度为400nm,其组成为氧化铟锡、掺氟氧化锡、掺铝氧化锌和掺硼氧化锌中的一种或多种;电致变色层18的厚度为500nm,其组成为氧化钨、氧化铌和氧化钼中的一种或多种;离子储存层14的厚度为300nm,其组成为氧化镍和氧化铱中的一种或多种。

具体而言,外框架10为一个透明的盒体,采用钢化玻璃制成,外框架10内设置用于保护第一玻璃基片11和第二玻璃基片12的橡胶圈21,第一玻璃基片11和第二玻璃基片12均为钢化玻璃,外框架10上还设置用于开关外框架的框架锁20。

优选的,电致变色层18上设有第二绝缘层19,离子储存层14上设有第一绝缘层15,第一绝缘层15和第二绝缘层19分别沿电致变色层18和离子储存层14边缘周向设置,第一绝缘层15和第二绝缘层19的宽度为2-5mm,厚度为200-500um。

具体而言,电解质层16的两端分别设置电解质注入口161和电解质排出口162,电解质为高氯酸锂和高氯酸钠中的一种或多种。

具体而言,第一导电膜层13和第二导电膜层17上均涂有金属膜,第一导电膜层13金属膜上设置第一通电端口131,第二导电膜层17金属膜上设置第二通电端口171,外框架10上还设置有正负极可调电源22,电源电压为2-10V,用于连接第一通电端口131和第二通电端口171。

本实施例中,选用氧化铟锡靶材在第一玻璃基片11上镀第二导电膜层17,在第二玻璃基片12上镀第一导电膜层13,镀膜层方式采用真空镀膜或溅射镀膜,采用浸渍提拉或热蒸镀法在第一导电膜层13上镀氧化钨电致变色层18,厚度为500nm,采用溶胶-凝胶法在第二导电膜层17镀氧化镍离子储存层14,厚度为300nm;在电致变色层18和离子储存层14四周分别镀第二绝缘层19和第一绝缘层15,宽度为3mm,厚度为400um。

工作原理:在外加电场作用下氧化钨发生氧化还原电化学反应,得失电子,使材料的颜色发生变化。电致变色智能窗工作时,在第一导电膜层13和第二导电膜层17之间施加电压,颜色发生变化;而在电解质层16由特殊的导电材料高氯酸锂或高氯酸纳等的溶液,离子储存层14在氧化钨发生氧化还原反应时储存反离子,保持体系电荷平衡。常规条件下电致变色玻璃为透明无色状态,施加电压时,得到离子储存层的离子以及电极的电子而产生变色。当施加反向电压时,电子以及离子脱出,通过原来的路径回到离子储存层14,又变回到透明的氧化钨,完成变色循环。

此外,外框架10内可集成一系列控制单元,比如光能发电、温控开关等,使智能窗更加环保高效。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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