Prensip debaz k ap travay nan glas electrochromic se ke lè w aplike yon ti vòltaj, iyon yo andedan glas la kondwi pou avanse pou pi, sa ki lakòz chanjman revèsib ak ki estab nan pwopriyete yo optik (koulè ak transparans) nan materyèl la.
Prensip travay detaye (Analiz etap-pa-
Ou ka imajine li kòm yon "batri" trè mens ak transparan ki chanje koulè lè yo chaje epi li vin transparan ankò lè yo egzeyate.
1. Estrikti nwayo (estrikti sandwich
Yon vè electrochromic tipik konpoze de senk kouch fim fonksyonèl, sandwicketed ant de substrats vè:
Eksteryè vè: Substra.
Kouch kondiktif transparan (TCO): Tipikman oksid fèblan Endyòm (ITO), sèvi kòm yon elektwòd pou aplike vòltaj.
Kouch Electrochromic (Kouch EC): Kouch Nwayo, ki gen materyèl electrochromic (tankou trioksid tengstèn WO₃). Lè yo enjekte iyon ak elektwon, li chanje koulè (anjeneral vin ble).
Kouch kondiktè iyonik (kouch elektwolit): Li estoke iyon (tankou Li⁺) epi li pèmèt iyon yo pase anba aksyon yon jaden elektrik, men izole elektwon.
Kouch depo iyon (kouch elektwòd vann san preskripsyon): Lè kouch elektwomik la chanje koulè, li bezwen bay oswa resevwa iyon pou kenbe balans chaj, epi anjeneral gen koulè konplemantè -chanje pwopriyete tèt li.
Kouch kondiktif transparan (TCO): elektwòd la sou lòt bò a.
Eksteryè vè: Substra.
Estrikti a senplifye kòm: vè, kouch kondiktif, kouch elektwokrom, kouch kondiktè ion, kouch depo ion, kouch kondiktif, ak vè.
2. Pwosesis k ap travay (Pran tengstèn trioksid WO₃ ak iyon ityòm Li⁺ kòm egzanp)
a. Kolorasyon - Lè yo aplike vòltaj
Lè yon vòltaj DC (anjeneral trè ba, 1-5V) aplike nan kouch kondiktif transparan yo sou tou de bò:
Kondwi jaden elektrik: Jaden elektrik la kondwi iyon ityòm (Li⁺) nan kouch kondiktè iyonik la pou avanse pou pi nan kouch electrochromic (WO₃).
Ion ak piki elèktron: Pandan se tan, elektwon (e⁻) yo tou sou fòm piki nan kouch electrochromic nan yon kous ekstèn.
Reyaksyon chimik yo rive: Nan kouch electrochromic, iyon ak elektwon sibi reyaksyon rediksyon (intercalation) ak materyèl la.
WO₃ (transparan) + xLi⁺ + xe⁻ ⇌ LixWO₃ (ble)
Dekolorasyon: LixWO₃ pwodwi a se yon konpoze ble gwo twou san fon ki absòbe limyè vizib, kidonk fè nwa koulè glas la ak diminye transparans li. Pandan se tan, kouch depo iyon an soksid epi li pèdi iyon pou kenbe balans chaj tout sistèm lan.
b. Fading (blanchiman) - lè vòltaj la ranvèse oswa dekonekte
Lè vòltaj la ranvèse oswa kout -sikwi:
Pwosesis ranvèse: Direksyon jaden elektrik la chanje oswa disparèt, ak iyon ak elektwon yo ekstrè nan kouch elektwokrom epi retounen nan kouch kondiktè ion ak kouch depo ion.
Reyaksyon ranvèse rive: Reyaksyon chimik ki anwo a kontinye sou bò gòch la, ak LixWO₃ dekonpoze tounen nan transparan WO₃ epi lage Li⁺ ak e⁻.
Retabli transparans: glas la retounen nan yon eta de transparans segondè.
c. Efè memwa
Youn nan avantaj kle nan electrochromic vè se ke li gen pwopriyete Bistable. Yon fwa ke eta a dekolore oswa fennen fòme, li ka konsève pou yon tan long (pou plizyè èdtan oswa menm jou) menm si pouvwa a konplètman koupe. Paske reyaksyon chimik -mansyone pi wo a nan yon eta ki estab lè yo pa kondwi pa yon jaden elektrik ekstèn. Li sèlman konsome elektrisite lè li bezwen chanje eta li, sa ki fè li trè efikas enèji -.
