自适应光调控装置、自适应光调控系统及自适应光调控方法

本发明涉及自适应光调控，尤其涉及一种自适应光调控装置、、自适应光调控系统及自适应光调控方法。

背景技术：

1、调光玻璃技术在日常生活中得到了很大的应用，相较于普通的玻璃、毛玻璃或者某些有专用挡光涂层的特殊玻璃，调光玻璃的优点在于其透过率可调，可以根据人们的相应需求进行调整，从而达到挡光或者透光的效果。

2、调光玻璃技术主要有以下两种：

3、1)基于液晶技术：利用电压改变液晶分子的排列顺序进行调光。液晶调光玻璃是在玻璃之间夹入一层液晶调光薄膜。当液晶薄膜未施加电压时，薄膜中液晶分子呈现杂乱分布，对光有强烈的散射作用，透过率较低，因此玻璃处于不透光状态。当在两层透明的导电膜之间施加电压后，液晶分子在电场的作用下呈现定向排列，薄膜对光的散射作用减弱，因而呈透明状态，从而形成了调光玻璃。

4、2)基于电致变色材料：在普通玻璃之间夹一层电致变色薄膜，电致变色薄膜中包含电解质层与电致变色层等，当施加电压时，电解质层中的离子可以进入或者离开电致变色层，使得电致变色薄膜的透过率发生变化，从而实现调光玻璃。

5、在不同场景下，对调光玻璃的要求不同。一般地，当夏季太阳光强烈时，人们希望尽可能地减少它的透过，而当冬季太阳光较弱时，则希望增加它的透过。

6、然而，传统调光玻璃技术需要增加额外传感器或者依靠人为操作来根据光的强弱调整透过率，增加了系统的成本和操作复杂度。

7、目前针对相关技术中存在的需要额外增加传感器、依靠人为操作控制透过率、成本高、操作复杂等问题，尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种自适应光调控装置、、自适应光调控装置的制备方法、自适应光调控系统及自适应光调控方法，以解决相关技术中存在的需要额外增加传感器、依靠认为操作控制透过率、成本高、操作复杂等问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

3、第一方面，提供一种自适应光调控装置，包括：

4、第一透明结构；

5、第二透明结构，所述第二透明结构与所述第一透明结构相对设置；

6、第一透明导电结构，所述第一透明导电结构设置于所述第一透明结构靠近所述第二透明结构的一侧；

7、第二透明导电结构，所述第二透明导电结构设置于所述第二透明结构靠近所述第一透明结构的一侧；

8、光响应结构，所述光响应结构设置于所述第一透明导电结构与所述第二透明导电结构之间，用于在无光照射的情况下呈不导通状态以及在光照射的情况下呈导通状态，，其中，光的波长为200nm～2000nm；

9、离子存储结构，所述离子存储结构设置于所述第一透明导电结构与所述第二透明导电结构之间，并位于所述光响应结构的一侧；

10、电解质结构，所述电解质结构设置于所述第一透明导电结构与所述第二透明导电结构之间，并位于所述离子存储结构的一侧；

11、电致变色结构，所述电致变色结构设置于所述第一透明导电结构与所述第二透明导电结构之间，并位于所述电解质结构的一侧。

12、在其中的一些实施例中，所述第一透明结构包括刚性透明材料、柔性透明材料。

13、在其中的一些实施例中，所述第一透明结构包括玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯。

14、在其中的一些实施例中，所述第一透明结构的厚度为1um～10cm。

15、在其中的一些实施例中，所述第一透明结构的厚度为125um。

16、在其中的一些实施例中，所述第二透明结构包括刚性透明材料、柔性透明材料。

17、在其中的一些实施例中，所述第二透明结构包括玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯。

18、在其中的一些实施例中，所述第二透明结构的厚度为1um～10cm。

19、在其中的一些实施例中，所述第二透明结构的厚度为125um。

20、在其中的一些实施例中，所述第一透明导电结构包括透明导电材料。

21、在其中的一些实施例中，所述第一透明导电结构包括氧化铟锡。

22、在其中的一些实施例中，所述第一透明导电结构的厚度为5nm～100um。

23、在其中的一些实施例中，所述第一透明导电结构的厚度为10nm～200nm。

24、在其中的一些实施例中，所述第二透明导电结构包括透明导电材料。

25、在其中的一些实施例中，所述第二透明导电结构包括氧化铟锡。

26、在其中的一些实施例中，所述第二透明导电结构的厚度为5nm～100um。

27、在其中的一些实施例中，所述第二透明导电结构的厚度为10nm～200nm。

28、在其中的一些实施例中，所述光响应结构包括高阻态材料、与所述第一透明导电结构形成整流结构的材料。

29、在其中的一些实施例中，所述光响应结构包括二氧化钛、氮化镓、氧化锌、钙钛矿材、碲镉汞。

30、在其中的一些实施例中，所述光响应结构的厚度为5nm～100um。

31、在其中的一些实施例中，所述光响应结构的厚度为10nm～30nm。

32、在其中的一些实施例中，所述离子存储结构包括与所述光响应结构进行欧姆接触的材料。

33、在其中的一些实施例中，所述离子存储结构包括有机小分子、有机聚合物、金属有机化合物中的任意一种或多种的组合。

34、在其中的一些实施例中，所述离子存储结构的厚度为5nm～100um。

35、在其中的一些实施例中，所述离子存储结构的厚度为30nm～300nm。

36、在其中的一些实施例中，所述电解质结构包括液态电解质、凝胶电解质、固态电解质。

37、在其中的一些实施例中，所述电解质结构包括含有锂的电解质溶液、含锂的固态电解质、含锂的凝胶状电解质。

38、在其中的一些实施例中，所述电解质结构的厚度≥10nm。

39、在其中的一些实施例中，所述电解质结构的厚度为1um。

40、在其中的一些实施例中，所述电致变色结构包括电致变色材料。

41、在其中的一些实施例中，所述电致变色结构包括有机小分子、有机聚合物、金属有机化合物中的任意一种或多种的组合。

42、在其中的一些实施例中，所述电致变色结构的厚度为5nm～100um。

43、在其中的一些实施例中，所述电致变色结构的厚度为30nm～300nm。

44、第二方面，提供一种自适应光调控系统，包括：

45、如第一方面所述的自适应光调控装置；

46、控制装置，所述控制装置与所述自适应光调控装置连接，用于调节施加于自适应光调控装置的电压。

47、在其中的一些实施例中，所述控制装置包括：

48、驱动单元，所述驱动单元与所述自适应光调控装置连接，用于调节施加于自适应光调控装置的电压

49、控制单元，所述控制单元与所述驱动单元连接，用于向所述驱动单元传输电压控制指令；

50、电源单元，所述电源单元与所述控制单元连接，用于供电；

51、电流监测单元，所述电流监测单元与所述控制单元连接，用于监测所述自适应光调控装置的电流以及第一转移电量。

52、第三方面，提供一种自适应光调控方法，应用于如第一方面所述的自适应光调控装置或如第二方面所述的自适应光调控系统，其特征在于，包括：

53、获取施加电压指令；

54、在所述施加电压指令为第一施加电压指令的情况下，根据所述第一施加电压指令向第一透明导电结构/第二透明导电结构施加电压，以使自适应光调控装置处于调光模式，其中，在自适应光调控装置处于调光模式的情况下，自适应光调控装置的透过率随着环境光强度的增加而降低；

55、在所述施加电压指令为第二施加电压指令的情况下，根据所述第二施加电压指令向第一透明导电结构/第二透明导电结构施加反向电压，以使自适应光调控装置处于恢复模式；

56、在所述施加电压指令为第三施加电压指令的情况下，根据所述第三施加电压指令停止向第一透明导电结构/第二透明导电结构施加电压，以使自适应光调控装置处于显示模式。

57、在其中的一些实施例中，还包括：

58、获取离子嵌入速度；

59、判断所述离子嵌入速度与速度阈值是否匹配；

60、在所述离子嵌入速度与所述速度阈值不匹配的情况下，生成电压调节指令，以使所述离子嵌入速度与所述速度阈值匹配。

61、在其中的一些实施例中，还包括：

62、获取离子嵌入数量，其中，所述离子嵌入数量与环境光强度呈正比；

63、判断所述离子嵌入数量是否达到数量阈值；

64、在所述离子嵌入数量达到所述数量阈值的情况下，生成第三施加电压指令。

65、在其中的一些实施例中，还包括：

66、在自适应光调控装置处于调光模式的情况下，获取离子嵌入数量，其中，所述离子嵌入数量与环境光强度呈正比；

67、获取第二施加电压指令，其中，所述第二施加电压指令的电压与所述离子嵌入数量相匹配；

68、根据所述第二施加电压指令向第一透明导电结构/第二透明导电结构施加反向电压，以使自适应光调控装置处于恢复模式；

69、判断自适应光调控装置是否恢复至初始状态；

70、在自适应光调控装置恢复至初始状态的情况下，生成第三施加电压指令；

71、根据所述第三施加电压指令停止向第一透明导电结构/第二透明导电结构施加电压，以使自适应光调控装置处于显示模式。

72、在其中的一些实施例中，还包括：

73、在自适应光调控装置处于调光模式的情况下，获取自适应光调控装置处于调光模式的维持时间以及自适应光调控装置的移动电量；

74、判断所述维持时间是否达到预设维持时间；

75、在所述维持时间达到所述预设维持时间的情况下，获取第二施加电压指令，其中，所述第二施加电压指令与所述移动电量相匹配；

76、根据所述第二施加电压指令向第一透明导电结构/第二透明导电结构施加反向电压，以使自适应光调控装置处于恢复模式；

77、判断自适应光调控装置是否恢复至初始状态；

78、在自适应光调控装置恢复至初始状态的情况下，生成第一施加电压指令；

79、根据所述第一施加电压指令向第一透明导电结构/第二透明导电结构施加电压，以使自适应光调控装置处于调光模式，以根据环境光强度调控自适应光调控装置的透过率。

80、本发明的一种自适应光调控装置、自适应光调控系统及自适应光调控方法，与现有技术相比，具有如下技术效果：

81、1)功耗低：在电致变色结构的颜色发生改变的情况下，无须继续施加电压即可维持电致变色结构的颜色不发生变化；

82、2)自适应透过率调控：可以根据外界光照的强弱调控自适应光调控装置的透过率；

83、3)自适应电压调控：根据离子嵌入速率和速度，可以自适应调控施加在自适应光调控装置上的电压，增加自适应光调控装置的稳定性。