【中玻網(wǎng)】電致變色(Electrochromism)是指在電場和電流的作用下，材料通過電化學(xué)過程引起氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生可逆變色的現(xiàn)象。利用材料的電致變色特性可將其制成顏色及熱輻射透過率可調(diào)的智能窗(smartwindow，又稱靈巧窗)。電致變色智能窗應(yīng)用于建筑物與汽車玻璃是Lampert和Svesson等在研究電致變色器件基礎(chǔ)上于20世紀(jì)80年代初期首先提出來的，其基本功能就是根據(jù)季節(jié)、氣候變化，動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)不同波段熱輻射的透過率，從而降低室內(nèi)的溫控能耗。因此，它克服了傳統(tǒng)日光控制涂層玻璃(solarControlcoatedglasses)和低輻射率(LowEmissivity)玻璃的透射率和反射率不能根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)，是較有前途的新一代節(jié)能窗口材料。近10年來，美國、英國、意大利、德國等就較新的電致變色智能窗已進(jìn)行了深入廣泛的研究，并獲得了令人滿意的結(jié)果。盡管此種玻璃窗目前還沒有完全實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但具有很好的市場前景。
　　
　　1電致變色智能窗的變色機(jī)理、結(jié)構(gòu)與類型
　　
　　1.1電致變色智能窗的變色機(jī)理
　　
　　電致變色智能窗是由基礎(chǔ)平板玻璃和電致變色系統(tǒng)組成。電致變色系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常由夾在兩層透明導(dǎo)電層(TC)之間的電致變色層(EC)、離子導(dǎo)電層(IC)和離子儲(chǔ)存層(IS)五層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，見圖1。

　　在透明導(dǎo)電層間加上1～2V直流電壓時(shí)，導(dǎo)電離子將在離子儲(chǔ)存層和電致變色層之間往返穿梭。若如圖所示施加電壓，在直流電場的作用下，離子儲(chǔ)存層中的A+經(jīng)離子導(dǎo)電層，注入到電致變色層，同時(shí)自由電子經(jīng)透明導(dǎo)電層也注入到電致變色層，使智能窗處于著色狀態(tài)(陰較著色);反之，施加反相電壓時(shí)，A+和自由電子同時(shí)從電致變色層抽出，使智能窗處于褪色狀態(tài)。
　　
　　若電致變色層為陽較電致變色材料，著/褪色過程與上述過程相反，即A+和自由電子同時(shí)從電致變色層抽出時(shí)，智能窗處于著色態(tài);A+和自由電子同時(shí)注入電致變色層時(shí)，智能窗處于褪色態(tài)。

　　1.2電致變色智能窗的結(jié)構(gòu)
　　
　　電致變色智能窗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要取決于所使用的材料特性。如果某種材料同時(shí)具有五層結(jié)構(gòu)中的兩種或三種功能，則傳統(tǒng)的五層結(jié)構(gòu)就可簡化為四層，甚至三層。電致變色智能窗一般可設(shè)計(jì)為表1所示的幾種形式。

　　1.3電致變色智能窗的類型
　　
　　1.3.1傳統(tǒng)五層型
　　
　　傳統(tǒng)五層型智能窗是較早設(shè)計(jì)的一種形式，如typeA所示。其中離子導(dǎo)電層通常為無機(jī)固體電解質(zhì)，利用其特殊的晶體結(jié)構(gòu)為外來小離子提供離子傳輸通道，自身不能提供和儲(chǔ)存電致變色所需離子。離子儲(chǔ)存層為電化學(xué)性質(zhì)活潑、光學(xué)性能遲鈍的物質(zhì)，起貯存離子、平衡電荷的作用。傳統(tǒng)五層型智能窗中由于離子導(dǎo)電層和離子儲(chǔ)存層采用兩層結(jié)構(gòu)，離子傳輸速率較低，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前這種形式的電致變色智能窗已逐漸減少。