Электрохромное устройство
Электрохромное устройство ( ECD ) управляет оптическими свойствами, такими как оптическое пропускание, поглощение, коэффициент отражения и/или коэффициент излучения, непрерывным, но обратимым образом при приложении напряжения ( электрохромизм ). Это свойство позволяет использовать ECD для таких приложений, как смарт-стекло , электрохромные зеркала и электрохромные устройства отображения.
История электроокрашивания восходит к 1704 году, когда Дисбах открыл берлинскую лазурь (гексацианоферрат), меняющую цвет с прозрачного на голубой при окислении железа. В 1930-х годах Кобосев и Некрасов впервые заметили электрохимическое окрашивание объемного оксида вольфрама. Работая в компании Balzers в Лихтенштейне, Т. Краус представил подробное описание электрохимического окрашивания тонкой пленки триоксида вольфрама (WO 3 ) 30 июля 1953 г. В 1969 г. С.К. Деб продемонстрировал электрохромное окрашивание тонких пленок WO 3 . [1] Деб наблюдал электрохромный цвет, прикладывая электрическое поле порядка 10 4 Всм −1 к WO 3 .тонкая пленка. На самом деле, настоящее рождение технологии ЭК обычно связывают с основополагающей статьей С.К. Деба 1973 года, в которой он описал механизм окраски в WO 3 . [2] Электрохромизм возникает из-за электрохимических окислительно-восстановительных реакций, происходящих в электрохромных материалах. Для создания электрохромных устройств могут использоваться различные типы материалов и структур, в зависимости от конкретных применений.
Электрохромные (иногда называемые электрохроматическими) устройства представляют собой один из видов электрохромных ячеек. [3] Базовая структура ECD состоит из двух слоев EC, разделенных электролитическим слоем. ЭЗУ работает от внешнего напряжения, для чего используются проводящие электроды с обеих сторон обоих слоев ЭК. Электрохромные устройства можно разделить на два типа в зависимости от типа используемого электролита, а именно. Ламинированные ДЗЭ - это те, в которых используется жидкий гель, в то время как в устройствах ЭХ с твердым электролитом используется твердый неорганический или органический материал. Базовая структура электрохромного устройства представляет собой пять слоев, наложенных друг на друга на одной подложке или расположенных между двумя подложками в ламинированной конфигурации. В этой структуре в ДЗЭ присутствуют три принципиально различных типа слоистых материалов: Слой ЭК и слой накопления ионов проводят ионы и электроны и относятся к классу смешанных проводников. Электролит является чисто ионным проводником и разделяет два слоя ЭК. Прозрачные проводники являются чисто электронными проводниками. Оптическое поглощение происходит, когда электроны перемещаются в слои ЭК из прозрачных проводников вместе с балансирующими заряд ионами, поступающими из электролита.
В твердотельных электрохромных устройствах в качестве электролита используется твердый неорганический или органический материал . Ta 2 O 5 и ZrO 2 являются наиболее изученными неорганическими твердыми электролитами.
Обычно ЭЗД бывают двух типов в зависимости от режимов работы устройства, а именно режим передачи и режим отражения. В режиме пропускания проводящие электроды прозрачны и контролируют интенсивность проходящего через них света; этот режим используется в приложениях Smart-Window. В режиме отражения один из прозрачных проводящих электродов (TCE) заменяется отражающей поверхностью, такой как алюминий, золото или серебро, которая контролирует интенсивность отражающего света; этот режим полезен в зеркалах заднего вида автомобилей и устройствах отображения EC.
Электрохромные окна, также известные как « умные окна », представляют собой технологию повышения энергоэффективности зданий за счет контроля количества проходящего через них солнечного света. [4] Они также могут давать меньше бликов, чем фритте . [5] Их эффективность зависит от их размещения, размера и погодных условий, которые влияют на количество солнечного света. [6]
_Operation.png)
