[发明专利]热响应双波段电致变色器件

权利要求书

1.双波段电致变色器件，包括：

-第一透明导电基板，其上沉积有第一电光活性电极，其中所述第一电光活性电极由第一纳米晶透明半导体层和至少一个电致变色层组成，

-第二透明导电基板，其上沉积有第二电光活性电极，其中所述第二电光活性电极由第二纳米晶透明半导体层组成，

-嵌入在所述第一电光活性电极与所述第二电光活性电极之间的温度依赖性离子传导层，其包含热响应聚合物凝胶、离子导体和有机增塑剂，其中

-所述第一电光活性电极能够在施加包含在第一电位范围内的电偏压时选择性地调节近红外光谱范围内的光透射率，以及在施加包含在第二电位范围内的电偏压时包括选择性地调节可见光范围内的光透射率，

-所述第二电光活性电极能够在施加包含在既不与第一电光活性电极的第一电位范围也不与第二电位范围重叠的第三电位范围内的电偏压时调节所述近红外范围内的光透射率，并且

-所述温度依赖性离子传导层能够根据温度变化调节在第一电光活性电极与第二电光活性电极之间流动的电荷的密度。

2.根据权利要求1所述的双波段电致变色器件，其中，所述第一纳米晶半导体层包括多个弱掺杂金属氧化物纳米颗粒以及Sn掺杂氧化铟、Nb掺杂氧化钛、Al掺杂氧化锌纳米颗粒和优选Cs掺杂的氧化钨和亚化学计量的氧化钨纳米颗粒。

3.根据权利要求2所述的双波段电致变色器件，其中，所述第一纳米晶透明半导体层在介于800nm至2500nm之间的光谱区域中表现出可逆可调谐的局部表面等离子体共振。

4.根据权利要求1所述的双波段电致变色器件，其中，所述第一电光活性电极的至少一个电致变色层由电致变色氧化还原聚合物组成。

5.根据权利要求4所述的双波段电致变色器件，其中，所述电致变色氧化还原聚合物由选自聚苯胺、聚噻吩或聚吡咯的共轭聚合物构成，并结合至少一种以下电光活性化合物：醌，酰亚胺、咔唑、紫精、三苯胺。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的双波段电致变色器件，其中，所述第一纳米晶透明半导体层的导带边缘比所述电致变色氧化还原聚合物的起始氧化还原电位低10meV至500meV之间，并且优选100meV至250meV之间。

7.根据权利要求1所述的双波段电致变色器件，其中，所述第一电光电极由由至少两种不同的电光活性材料形成的多个透明半导体纳米颗粒组成。

8.根据权利要求7所述的双波段电致变色器件，其中，所述两种不同的电光活性材料中的至少一种允许调节近红外范围内的光透射率，而其它允许调节可见光范围内的光透射率。

9.根据权利要求7和8所述的双波段电致变色器件，其中，所述第一电光活性电极由多个核-壳纳米颗粒组成。

10.根据权利要求9所述的双波段电致变色器件，其中，所述核-壳纳米颗粒的壳允许调节近红外范围内的光透射率，并且所述核允许调节可见光范围内的光透射率。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的双波段电致变色器件，其中，所述第二电光活性电极在其中第一纳米晶透明导电层能够切换到低透射率状态的电位范围内保持基本透明。

12.根据权利要求11所述的双波段电致变色器件，其中，所述第二电光活性电极包括多个透明半导体纳米颗粒，所述纳米颗粒由氧化铟、氧化锡、氧化锰、氧化锌、氧化镓、氧化钼、氧化铁及其混合物制成，优选由二氧化铈和二氧化钛制成。

13.根据权利要求1所述的双波段电致变色器件，其中，所述第一电光活性物质包括：第一透明纳米晶半导体层，其在整个操作电位范围内的可见光和近红外范围内均保持基本透明，以及至少一种双极性电致变色聚合物，其能够响应阳极(负)和阴极(正)施加的电位而可逆地调节可见光透射率。