专利名称：一种太阳能控制电致变色玻璃的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电致变色玻璃的制备方法，尤其涉及通过改变由太阳能电池提供电压，进而控制电致变色玻璃的制备方法。
背景技术：
“能源危机”是目前世界上科学家广为关注的词语。目前办公大楼和居民住宅等建筑物在夏季保持凉爽和冬季保持温暖，必须通过使用空调或暖气来实现，从而耗费了许多能源，而且空调所用的氟利昂污染空气，会造成臭氧空洞，对地球产生巨大的危害。为了让建筑物内部的能量能顺畅的与外部空间自由的交换达到节能效果，人们通过改变建筑物内部装修和大量的使用了玻璃做装饰。从此各式各样的玻璃贴膜应运而生，现在市面上的玻璃贴膜主要有TiO2 (Titanium dioxide)玻璃膜、玻璃贴膜、普通电致变色玻璃、液晶变色玻璃。TiO2玻璃膜、玻璃贴膜其缺点是不能在有色和无色之间变化；普通电致变色玻璃变色效果差，反应时间慢；而液晶变色玻璃的价格昂贵且易坏。上述这些电致变色玻璃的电压均需外加电源提供电压，造成能源消耗，安装更换也有一定的困难。太阳能作为新型绿色能源，具有取之不尽用之不竭的优势。太阳能电池可以直接将太阳能转换为电能，不会对环境产生任何污染。太阳能电池没有地域与能源的限制，有阳光的地方都能用，且方便和安全。太阳能电池种类比较多，最具规模主要是硅太阳能电池。 硅太阳能电池特点是无毒性、转换效率高、使用寿命长和稳定性能较好。硅太阳能电池包含单晶硅和多晶硅太阳能电池。普通商业用的硅太阳能电池光电转换效率一般达到13% 16 %并以成熟地运用在计算机和手表等功耗需求较低的器件。综上所述，现有的方法未能将各新兴的产品较好的结合在一起，导致新兴的产品不能更好的投入使用，使用陈旧的设备还造成的能源浪费。
实用新型内容针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种太阳能控制电致变色玻璃器件及其制备方法。该电致变色玻璃是由两层FTO(Fluorine-doped Tin Oxides)或ITO(Indium Tin Oxides)等导电玻璃组成，两层导电玻璃的导电层相对，中间按顺序夹有电致变色膜， 离子提供层和离子传导层，电致变色膜采用WO3薄膜，离子提供层采用NiO薄膜，离子传导层采用以醋酸乙烯酯和丙烯酸甲酯为单体制备的无规共聚物P(Vac-Ma)，与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的共混物。两端用环氧树脂包住，在导电层处引出导线，并连上太阳能电池提供电压。本发明利用太阳能电池产生电压并将此电压用于控制电致变色玻璃。太阳能电池产生的电压控制在+2V -2V之间，利用可调电阻来改变整个电致变色玻璃的电压的变化， 进而改变电致变色玻璃的变色的情况。本发明所需的WO3薄膜，P (Vac-Ma)/PMMA膜，NiO膜成本低廉，而且制作工艺简单。 成品变色效果好，反应时间快，而且不易坏，适用于大生产。WO3变色材料可吸收波长较短波段的光线，反射波长较长波段的光线，因此对光线的调控效果很好，从而可以选择性吸收或反射外界热辐射以及阻止内部热辐射扩散。
图1是本实用新型发明在实方图1标号说明1.太阳能电池3. FTO 或 ITO 导电层5.离子导体7. FTO 或 ITO 导电层9.环氧树脂
例的太阳能控制电致变色玻璃器件的结构示意图。 2.玻璃
4. WO3电致变色薄膜 6.离子储存层 8.玻璃 10.环氧树脂
具体实施方式
实施例1 以图1所示的结构制作电致变色玻璃，采用溶胶凝胶的方法，在FTO导电玻璃上沉积一定厚度的WO3薄膜；采用溶胶凝胶的方法，在WO3薄膜上再镀上一定厚度的 NiO薄膜；用涂上P (Vac-Ma)/PMMA的另一片FTO导电玻璃将夹紧；用铜线引线并用环氧树脂密封包装，以上步骤均要在队环境内进行。以图1所示的连接方式，将太阳能电池、制作的器件和可调电阻连接。闭合电路，调节可调电阻使得器件两端的电压在+2V -2V之间变化，当电场作用下，电子在WO3薄膜、NiO薄膜和P (Vac-Ma) /PMMA转移，从而使电致变色层的颜色改变。实施例2 以图1所示的结构制作电致变色玻璃，采用磁控溅射的方法，在ITO导电玻璃上沉积一定厚度的WO3玻璃；采用磁控溅射的方法，在WO3玻璃上再镀上一定厚度的 NiO薄膜；用涂上P (Vac-Ma)/PMMA的另一片ITO导电玻璃将夹紧；用铜线引线并用环氧树脂密封包装，以上步骤均要在队环境内进行。以图1所示的连接方式，将太阳能电池、制作的器件和可调电阻连接。闭合电路，调节可调电阻使得器件两端的电压在+2V -2V之间变化，当电场作用下，电子在WO3薄膜、NiO薄膜和P (Vac-Ma) /PMMA转移，从而使电致变色层的颜色改变。本套装置可实现以太阳能来控制玻璃的颜色，其中电压调节的具体值可根据实际情况另行确定，不必限于本实施方式。整套太阳能控制电致变色玻璃器件，结构简便，生产成本较低，节约能源，玻璃原件变色效果好，综上所述，本实用新型确已符合实用新型专利条件，依法提出申请。以上所述，为本实用新型的较好实施方案，本领域人员还可以以本发明创造为主，做其他变化，这些依据以本发明创造为主做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围内。
权利要求1.一种太阳能控制电致变色玻璃，该电致变色玻璃至少包含一个太阳能电池和一个电致变色玻璃，其特征在于电致变色玻璃由两层FTO或ITO等导电玻璃组成，两层导电玻璃的导电层相对，中间按顺序夹有电致变色膜，离子提供层和离子传导层，电致变色玻璃两端电压由太阳能电池提供。
2.按照权利要求1所述的太阳能控制电致变色玻璃，其特征在于太阳能电池提供的电压控制在+2 -2V中间。
3.按照权利要求1所述的太阳能控制电致变色玻璃，其特征在于电致变色膜是WO3薄膜。
4.按照权利要求1所述的太阳能控制电致变色玻璃，其特征在于离子提供层是MO薄膜。
专利摘要本电致变色玻璃是以WO3薄膜为电致变色膜，以NiO薄膜为离子的提供层和以醋酸乙烯酯和丙烯酸甲酯为单体制备的无规共聚物P(Vac-Ma)，与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的共混物为离子的传导层，制作“三明治”式的电致变色玻璃。该电致变色玻璃以太阳能电池提供可调节电压，实现电致变色玻璃的颜色变化。该电致变色玻璃能通过选择性的吸收或反射外界热辐射以及阻止内部热辐射扩散，从而可减少办公室大楼和居民住宅等建筑物温度调节耗费的大量能源。本电致变色玻璃制作简单、成本低廉、方法简便且实用性强，适合大规模工业化生产。
文档编号G02F1/153GK202057937SQ20102064738
公开日2011年11月30日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者刘玉洁, 熊芳, 羊亿 申请人:湖南师范大学