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1毕业论文任务书院系物理学院专业应用物理与材料学院学号AP1022111姓名陈润明1、毕业论文题目：电致变色器件的制作及其稳定性研究2、毕业论文任务及要求：（1）掌握基于氧化钨薄膜的电致变色器件的制作工艺；（2）测试和表征电致变色器件的性能，包括响应时间、对比度和稳定性等；（3）针对全固态电致变色器件稳定性差问题，设计相关实验改进其性能（包括ITO薄膜电极保护层的制备）。23、毕业论文应完成的项目内容：（1）调研目前电致变色材料及技术、存在的问题及其发展前景（2）基于氧化钨薄膜的电致变色器件结构设计、制作和性能测试。（3）全固态电致变色器件稳定性的评估和改进。4、主要参考文献资料：[1]王忠春，胡行方.WO3薄膜的动态电变色特性[J]，无机材料学报，1998，13（6）：932-935[2]杨秋红，顾莹，郭有齐.Sol-gel法制备WO3电致变色薄膜[J]，上海大学学报(自然科学版)，1997，15（3）：313-317[3]董子尧,李昕.电致变色材料、器件及应用研究进展[J].材料导报,2012,26(7):50-57[4]饶峰，电子束蒸发氧化钨、氧化镍薄膜的制备与电致变色智能窗的研究：[硕士学位论文]，杭州，浙江大学，2004[5]罗坚义，陈润明等，高质量WO3薄膜的制备及其电致变色数码显示器件[J]，人工晶体学报，20131，42（1）：124-128[6]章跃制备锂电池电解质无水高氯酸锂的工艺研究[J]新疆有色金属20001：23-26[7]李再轲.柔性衬底WO3-MoO3电致变色薄膜溶胶-凝胶制备及性能研究[D].长沙:国防科技大学,2007院长（主任）签发：指导教师签名：时间：年月日时间：年月日3毕业论文成绩评定表院系应用物理与材料学院专业应用物理学（光电子信息与技术）学号AP1022111姓名陈润明1、指导教师评语：指导教师评定成绩：指导教师签名：日期：年月日2、评阅教师评语：评阅教师评定成绩：评阅教师签名：日期：年月日43、答辩成绩：答辩小组组长签名：日期：年月日4、答辩委员会评语：毕业论文终评成绩：答辩委员会主任签名：答辩委员代表签名：日期：年月日日日期：年月日5摘要电致变色器件是一种光电子薄膜器件，能够在外加1-5V电压的作用下实现颜色的可逆变化，但目前其器件稳定性不理想，主要原因是透明电极ITO膜会受到电化学腐蚀破坏。为了提高器件的稳定性，本论文首先采用热蒸发工艺制备高质量的WO3薄膜，并且采用旋涂法制备出了性能较好的二氧化钛作为离子储存层，起保护ITO薄膜的作用。在此基础上组装了变色器件，并对器件的循环伏安特性和稳定性进行了测试和评估。本论文的主要工作可概述如下：（1）采用热蒸发制备了高质量的WO3薄膜，并采用SEM、XRD、和Raman光谱等表征了薄膜的形貌和物质结构。结果表明衬底温度预热到250℃并且蒸发电流在110A时，WO3表面形貌平整，没有出现裂痕，薄膜的附着力好，质量高。（2）配置了固态电解质，封装了电致变色器件，并测试了其变色性能。结果表明，器件可实现颜色的可逆变化，但其稳定存在问题，ITO电极的电阻会逐渐变大，发生了电化学腐蚀。（3）为了提高器件变色性能的稳定，我们在ITO玻璃上采用旋涂法制备TiO2薄膜来作为离子存储层，起保护ITO薄膜的作用。通过组装器件进行性能测试发现，组装出具有良好光调节功能和隔离紫外光的固态电致变色器件，施加3V的直流稳定电压，其可见光调节范围在11%-68%之间，变色响应时间约为1.5s，褪色响应时间约为2.2s，具有良好循环寿命。关键词电致变色；氧化钨；二氧化钛；稳定性测试；透光率；响应时间6ABSTRACTEletrochromiccolorationdeviceisonekindofphotoelectronfilm-baseddevices,inwhichtheelectrochromicfilmcanreversiblychangeitscolorwhenonlyanextravoltageof1-5Visappliedontothedevice.However,theworkingstabilityofthiskinddevicesneedstobeimproved,attributingtothedestructiveeffectoftheelectrochemicalcorrosionintransparentelectrode(ITOfilm)duringtheworkingofthedevies.Inordertoimprovethedevicestability,thehighqualityWO3filmwasfabricatedbymeanofthermalevaporationmethodfirstlyinthispaper.Then,TiO2filmwaspreparedontheITOglassbyspin-coatingmethodasanionstoragelayer,toprotectITOfilm.Theelectrochromicdevicesbasedontheimprovementabovehadbeenfabricated,andtheircyclinevoltammogramfeaturesandworkstabilityhadbeentestandevalutatedatlast.Themainworksinthispaperarelistedasfollows:(1)HighqualityWO3filmwasfabricatedbymeanofthermalevaporationmethod,andthesurfacemorphologiesandcrystallinestructuresofthepreparedfilmswerecharacterizedbySEM,XRDandRamanspectrarespectively.Theresultsshewthatwhenthetemperatureofthesubstratewaskeptat250℃andtheevaporationcurrentwas110A,thepreparedWO3filmhadsmoothsurfacewithoutanycrack,abetteradhesiveforcebetweenthefilmandsubtrateandhighquality.(2)Thesolid-stateelectrolytehadbeenpreparedandwasusedintheelectrochromicdeveces.Aftertheelectrochromicdevicesweresimplyencapsultated,thecolorationperformanceofthedeviceshadbeentested,andtheresultsdisplayedthatthereversiblechangeincolorhadbeenachieveinourdevices,butthestabilitywaspoorduetotheincreasingeffectintheresistancevalueofITOfilm,whichwasinducedbytheelectrochemicalcorrosionoccurringinthebleachingprocess.(3)Inordertoimprovethestabilityofelectrochromicdevices,wefabricateTiO2filmontheITOglassbyspin-coatingmethodasanionstoragelayertoprotectITOfilm.Theperformancetestresultsprovedthatthestabilityofthedeviceshadbeenobviouslyimproved,includingbetterlightregulatingandutravioletisolationfunctions.Thedeviceshadaregulatingrangeat11-68%inthevisible-lighregion,thecolorationresponsetimeat1.5s,andtherecovertimeatabout2.2s,andalonglifeinthecycletest.Keywords：electrochromism;tungstenoxide;titanuiumoxide;stabilitytest;lighttransmittance;responsetime7目录摘要.................................................................................................................................................5ABSTRACT....................................................................................................................................6第一章：绪论.................................................................................................................................81.1引言....................................................................................................................................81.2电致变色器件结构............................................................................................................81.3电致变色材料...................................................................................................................91.3.1无机电致变色材料................................................................................................................91.3.2有机电致变色材料..............................................................................................................101.3.3无机和有机电致变色材料特点比较.................................................................................10第二章：实验过程.......................................................................................................................112.1电致变色薄膜材料与器件的制备................................................................