CN204536701U - 一种自带太阳能电池的电致变色玻璃 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电致变色玻璃，尤其涉及一种由太阳能电池驱动的电致变色玻璃。它包括透明基材、至少一层设置在透明基材上的下层透明电极涂层；至少一层设置在下层透明电极上的电致变色涂层；至少一层设置在电致变色层上的离子传导涂层；至少一层设置在离子传导层上的离子存储涂层；至少一层设置在离子存储层上的透明电极涂层；至少一层设置在透明电极涂层上的透明界面涂层；至少一层设置在透明界面涂层上的P型半导体涂层；至少一层设置在P型半导体上的透明N型界面涂层；至少一层设置在透明N型界面层上的透明太阳能电池阴极涂层。本实用新型电致变色玻璃能降低建筑物的运作能耗和电致变色玻璃的工作能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电致变色玻璃，尤其涉及一种由太阳能电池驱动的电致变色玻璃。
背景技术
电致变色玻璃可广泛应用于绿色节能建筑的门窗玻璃，调节室内光照程度和控制室内温度，满足人们对室内环境的要求，同时做到节省能源。
CN103345097A(2013-10-9)公开了一种基于EC型电致变色夹胶玻璃的智能调光***，包括EC型电致变色夹胶玻璃、直流电源、感应装置和控制器，EC型电致变色夹胶玻璃为由第一导电玻璃、第一电致变色膜层、导离子电解质胶片、第二电致变色膜层和第二导电玻璃组成变色互补式EC型电致变色夹胶玻璃，或由第一导电玻璃、第一电致变色膜层、导离子电解质胶片、离子储存膜层和第二导电玻璃组成变色非互补式EC型电致变色夹胶玻璃，其中的直流电源包括太阳能电池。然而该电致变色夹胶玻璃是通过夹胶粘结而成，并且其绿色环保性还有待改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种以太阳能电池直接作为电致变色玻璃进行变色的动力能源、绿色环保的自带太阳能电池的电致变色玻璃。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种自带太阳能电池的电致变色玻璃，包括透明基材，其特征在于：它还包括：
至少一层设置在所述透明基材上的下层透明电极涂层；
至少一层设置在所述下层透明电极上的电致变色涂层；
至少一层设置在所述电致变色层上的离子传导涂层；
至少一层设置在所述离子传导层上的离子存储涂层；
至少一层设置在所述离子存储层上的透明电极涂层，所述透明电极涂层同时作为电致变色器件的上电极和透明太阳能电池的阳极；
至少一层设置在所述透明电极涂层上的透明界面涂层；
至少一层设置在所述透明界面涂层上的P型半导体涂层；
至少一层设置在所述P型半导体上的透明N型界面涂层；
至少一层设置在所述透明N型界面层上的透明太阳能电池阴极涂层。
本实用新型的太阳能电池阳极可选用透明电极作为上层透明电极；所述透明太阳能电池阴极、透明N型界面层、P型半导体、透明界面层、太阳能电池阳极组合形成本实用新型的太阳能电池；所述离子存储层、离子传导层、电致变色层、下层透明电极和透明基组合形成本实用新型的电致变色玻璃；从而本实用新型在电致变色玻璃的基础上生长了一个透明的专门吸收紫外光和红外光的太阳能电池，以太阳能电池直接作为电致变色玻璃进行变色的动力能源，能进一步降低建筑物的运作能耗和电致变色玻璃的工作能耗，更加符合当今无碳节能的需求。本实用新型形成的透明太阳能电池在550nm的透过率达到75%以上；整个可见光区的平均透过率在70%以上；带有这种太阳能电池的电致变色玻璃可以节约建筑物20-30%的运作能耗。
作为优选，所述太阳能电池阳极涂层上设置有至少一层透明界面涂层。
作为优选，所述透明界面涂层厚度为10-20nm。
作为优选，所述P型半导体涂层为紫外光和红外光吸收层。
作为优选，所述紫外光和红外光吸收层厚度为100-200nm。
作为优选，所述透明太阳能电池阳极涂层为氧化铟锡膜涂层。
作为优选，所述透明N型界面涂层厚度为15-25nm。
作为优选，所述透明N型界面涂层厚度为20nm 。
作为优选，所述透明基材为玻璃或透明塑料基材。
作为优选，下层透明电极涂层厚度10-1000nm, 优选250-350nm。
作为优选，电致变色涂层厚度100-800nm，优选300-600nm。
作为优选，离子传导涂层可以由两层或多层相同或不同的离子传导材料组成，比如总共90nm的离子传导层，可以由30nm的Li2O、30nm的SiO2和30nm的Nb2O3组成，也可以由40nm的Li2O、10nm的SiO2和40nm的Li2O组成；不同膜层的厚度可以是相同的也可以是不同的。离子传导涂层的整体厚度可以是10到300纳米，优选50到200nm。
作为优选，离子存储涂层厚度100到500nm，优选150到250nm。
离子存储涂层也可以是阳极电致变色材料，与阴极电致变色材料在着色褪色过程中互补，使电致变色玻璃着色/褪色对比度更高。
作为优选，上层透明电极（太阳能电池阳极）涂层厚度10-1000nm, 优选250-350nm。
附图说明
图1是本实用新型自带太阳能电池的电致变色玻璃的一种实施例示意图;
图中，1-透明基材；2-下层透明电极涂层；3-电致变色涂层；4-离子传导涂层；5-离子存储层涂层；6-透明太阳能电池阳极涂层；7-透明界面涂层；8-P型半导体涂层；9-透明N型界面涂层；10-透明太阳能电池阴极涂层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例一
如图1所示，自带太阳能电池的电致变色玻璃包括透明玻璃基材1， 涂布在透明基材1上的各个厚度的不同层，具体是生长在透明基材上的下层透明电极涂层2，下层透明电极涂层2的厚度10nm；生长在下层透明电极涂层上的电致变色涂层3，电致变色涂层3厚度100nm；生长在电致变色涂层3上的离子传导涂层4，离子传导涂层4厚度10nm；生长在离子传导涂层上的离子存储涂层5，离子存储涂层5厚度100nm；生长在离子存储涂层5上的上层透明电极涂层6，上层透明电极涂层6厚度10nm，同时也是透明太阳能电极涂层的阳极；生长在透明电极涂层上的透明界面涂层7，厚度为10nm；生长在透明界面涂层上的吸收光谱为680-850nm的P型半导体8，P型半导体厚度为100nm；生长在P型半导体上的透明N型界面涂层9，厚度为15nm；涂布在透明N型界面涂层9上的透明太阳能电池阴极10，厚度为100nm。
实施例二
如图1所示，自带太阳能电池的电致变色玻璃包括透明玻璃基材1，生长在透明基材上的下层透明电极涂层2，下层透明电极涂层2的厚度1000nm；生长在下层透明电极涂层上的电致变色涂层3，电致变色涂层3厚度800nm；生长在电致变色涂层3上的离子传导涂层4，离子传导涂层4厚度300nm；生长在离子传导涂层上的离子存储涂层5，离子存储涂层5厚度500nm；生长在离子存储涂层5上的上层透明电极涂层6，上层透明电极涂层6厚度1000nm，同时也是透明太阳能电极涂层的阳极；以及透明阳极6上还涂布有聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)材料形成的透明界面涂层7，厚度为20nm；涂布在透明界面涂层上的吸收光谱在红外区（680nm-850nm）和紫外区(400nm以下)的P型半导体涂层8，P型半导体涂层8由PBDTT-FDPP-C12、PBDTT-SeDPP和PC61BM三种材料的混合物形成，厚度为200nm；以及涂布在P型半导体上的透明N型TiO2界面层9，厚度为25nm；涂布在透明N型TiO2界面层上的透明太阳能电池阴极10，厚度为300nm。
实施例三
如图1所示，自带太阳能电池的电致变色玻璃包括透明塑料基材1，生长在透明基材上的下层透明电极涂层2，下层透明电极涂层2的厚度250nm；生长在下层透明电极涂层上的电致变色涂层3，电致变色涂层3厚度400nm；生长在电致变色涂层3上的离子传导涂层4，离子传导涂层4厚度150nm；生长在离子传导涂层上的离子存储涂层5，离子存储涂层5厚度250nm；生长在离子存储涂层5上的上层透明电极涂层6，上层透明电极涂层6厚度150nm，同时也是透明太阳能电极涂层的阳极；以及透明太阳能电池阳极6上还涂布有聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)材料形成的透明界面涂层7，厚度为15nm；涂布在透明界面涂层7上的吸收光谱为680-850nm的P型半导体涂层8，P型半导体涂层8由PBDTT-FDPP-C12、PBDTT-SeDPP和PC61BM三种材料混合物形成，厚度为150nm；以及涂布在P型半导体涂层8上的透明N型界面涂层9，厚度为20nm；涂布在透明N型界面涂层上的纳米银和纳米ITO的混合物涂布层10作为透明太阳能电池的阴极，厚度为150nm。
结果发现本实用新型形成的透明太阳能电池在550nm的透过率达到75%以上；整个可见光区的平均透过率在70%以上；带有这种太阳能电池的电致变色玻璃可以自身产生0.7-0.8V的电池，通常电致变色玻璃的驱动电压在3-4V，这样所需要的外驱动电压就降低到2.2-3.3V，建筑物运作能耗可以进一步降低20-30%。
本实用新型形成的透明太阳能电池在550nm的透过率达到75%以上；整个可见光区的平均透过率在70%以上；带有这种太阳能电池的电致变色玻璃可以节约建筑物20-30%的运作能耗。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1. 一种自带太阳能电池的电致变色玻璃，包括透明基材，其特征在于：它还包括：
至少一层设置在所述透明基材上的下层透明电极涂层；
至少一层设置在所述下层透明电极上的电致变色涂层；
至少一层设置在所述电致变色层上的离子传导涂层；
至少一层设置在所述离子传导层上的离子存储涂层；
至少一层设置在所述离子存储层上的透明电极涂层，所述透明电极涂层同时作为电致变色器件的上电极和透明太阳能电池的阳极；
至少一层设置在所述透明电极涂层上的透明界面涂层；
至少一层设置在所述透明界面涂层上的P型半导体涂层；
至少一层设置在所述P型半导体上的透明N型界面涂层；
至少一层设置在所述透明N型界面层上的透明太阳能电池阴极涂层。
2. 根据权利要求1所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃，其特征在于：所述透明太阳能电池阴极涂层厚度为100-300nm。
3. 根据权利要求1或2所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃，其特征在于：所述透明界面涂层厚度为10-20nm。
4. 根据权利要求3所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃，其特征在于：所述P型半导体涂层为紫外光和红外光吸收层。
5. 根据权利要求4所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃，其特征在于：所述紫外光和红外光吸收层厚度为100-200nm。
6. 根据权利要求5所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃，其特征在于：所述透明N型界面涂层厚度为15-25nm。
7. 根据权利要求6所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃，其特征在于：所述下层透明电极涂层厚度为10-1000nm。
8. 根据权利要求7所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃，其特征在于：所述离子传导涂层厚度为10-300nm。
9. 根据权利要求8所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃，其特征在于：所述离子存储涂层厚度为100-500nm。
10. 根据权利要求9所述的一种自带太阳能电池的电致变色玻璃，其特征在于：设置在所述离子存储涂层上的所述透明电极涂层厚度为10-1000nm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201520112742.3U CN204536701U (zh) | 2015-02-16 | 2015-02-16 | 一种自带太阳能电池的电致变色玻璃 |
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ID=53750682
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104614914A (zh) * | 2015-02-16 | 2015-05-13 | 浙江上方电子装备有限公司 | 一种自带太阳能电池的电致变色玻璃 |
| CN110235056A (zh) * | 2017-02-10 | 2019-09-13 | 金泰克斯公司 | 用于电致变色器件的透明光伏涂层 |
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2015
- 2015-02-16 CN CN201520112742.3U patent/CN204536701U/zh active Active
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