新型自供能变色窗材料和系统的开发

这个提案的目的是开发一套新型自供能型电致变色窗系统(Energy Harvest-Electrochromic Window, EH-ECW)。研发实现这一系统的程序方法，实验手段同时兼顾低成本制备路线，这项技术是立足于有机材料，将两种相关技术结合起来。这两种技术分别是：染料敏感太阳能电池(Dye Sensitized Solar Cell, DSSC)和有机电致变色窗户(ECW)。这两种技术都在不断的发展中。在这一项目中存在的技术挑战是设计合成一种光子捕获染料，这种染料可以在透明和暗色两种状态之间切换，并且可以将这两种状态在一个新的EH-ECW体系中体现出来。EH-ECW提案的功能在于使用装配在窗户上的DSSC获取太阳能为窗户和其他电气设备提供电能，让住宅和办公楼的玻璃窗可以通过自己提供能量从而调制其透光率，更好的控制室内光线，营造一个理想的室内环境，并且达到节约能源的效果。

随着经济的发展，能源消耗日益严重已经成为全人类面临的重大问题。如何在寻找并利用新型的洁净能源的基础上，降低能源消耗成为人们逐渐关注的话题。在此基础上，我们致力于探索一种吸收太阳光并转化为电能，同时利用这部分电能驱动自身改变颜色的智能窗，以此达到降低能源消耗的目的，这种窗户被称为自供能变色窗。有关自供能电致变色的报道早在上世纪末就已经开始，但是无论是基于无机材料还是有机材料的器件都存在一些关键的问题，例如：变色时间长，褪色状态和着色状态透过率差值较小等。我们课题组从下面两个方面着手进行探索和研究：一个是将高分子电致变色技术和染料敏化太阳能电池技术相结合，另一个是研发一种新型的，同时具有光电转换和电致变色性能的多功能材料。我们成功的设计组装出具有自供能变色性能的器件，并设计合成了同时具有光电转换和电致变色性能的新型多功能材料。