基于纳米ZnO的电致变色器件(修改)00.pptVIP

基于纳米ZnO的电致变色器件 实验内容 总结与展望 LOGO *南京邮电大学 材料科学与工程学院 *南京邮电大学 材料科学与工程学院 2012年STITP项目结项报告 小组成员: 华玉惠、陈创创、张翔 指导教师：魏昂 颜色鲜艳 结构简单 强光下显示 能耗低 特点： 体积小 什么是电致变色？ 在电流或电场的作用下，通过注入和抽取电荷，材料会发生光吸收或光色散，从而导致颜色产生可逆变化的现象。 电致变色材料的研究现状 自从1969年首次发现WO3薄膜的电致变色现象以来，该领域的研究已经进行了四十多年，取得了丰硕的成果。电致变色材料经过了WO3 、V2O5等ⅥB族金属氧化物到紫精类化合物与导电聚合物的转变。随着研究的进展，电致变色材料越来越丰富，颜色变化范围也越来越广，已不再局限于肉眼观察到的范围，对于近红外、远红外以及微波等区域也有响应 ，显示出较好的应用前景。 但是电致变色研究中还存在很多像响应时间长、变色效率低、记忆时间短、材料成本高等问题 ，这些问题都阻碍了电致变色的发展。 世界几个主要从事该领域研究的国家如美国、日本、瑞典等，都在致力于解决此类问题及进一步应用。 电致变色材料具有双稳态的性能，用电致变色材料做成的电致变色显示器件不仅不需要背光灯，而且显示静态图象后，只要显示内容不变化，就不会耗电，达到节能的目的。电致变色显示器与其它显示器相比具有无视盲角、对比度高、制造成本低、工作温度范围宽、驱动电压低、色彩丰富等优点，在仪表显示、户外广告、静态显示等领域具有很大的应用前景。 基于纳米ZnO的电致变色的优点 比表面积大，电子传输率高 导电性好，响应时间快 染色效率高，稳定性好 制备方法简单易行 基于纳米ZnO的电致变色器件示意图： 由于纳米ZnO的引入，增大了比表面积，从而增大了染料分子的吸附面积，并且提高了电子传输效率，最终提升器件的性能。 器件变色机理 无色 蓝色 1、ZnO纳米棒的生长 清洗衬底 制备种子层 生长纳米ZnO 退火 纳米ZnO生长原理 95 ℃ 纳米ZnO生长示意图 Zn2+ + 4NH3·H2O = ZnO + 2NH4+ + 2NH3 + 3H2O 纳米ZnO实物图 纳米ZnO棒的SEM表征 成功制得了排列紧密的纳米ZnO棒 XRD图 纳米ZnO的表征 玻璃衬底 ITO ZnO 导电液（LiClO4溶液） 对电极 ITO 外接电压 玻璃衬底 电致变色器件结构： 2、电致变色器件的制作 染料修饰电极 制作成器件 器件性能表征 器件的实物照片 通电 透射光谱 器件透射率—时间关系图 响应时间大约为5s。 创新点： 1、使用简单水热法生长出致密、整齐的ZnO纳米棒； 2、利用纳米ZnO修饰电极，并与紫精结合起来用于电致变色器件，大幅度提高器件的性能。 利用ZnO修饰电极可以提高电致变色器件性能，降低生产成本，有望将此技术推向产业化。 采用低温水热法，调节溶液浓度、反应时间、衬底、反应温度、溶液pH等实验条件，成功制备出了排列整齐的纳米ZnO棒 ，利用纳米ZnO修饰了电致变色器件的电极，制成性能优异的电致变色器件。