摄影电影;光学设备的制造及其处理,应用技术1.本技术涉及玻璃领域,特别是涉及一种汽车及变色玻璃。背景技术:2.汽车玻璃是汽车的关键部件,驾驶员通过玻璃观察路面情况,车内乘坐人员可以通过玻璃观察汽车外的风景。目前汽车玻璃包括三层结构,两层钢化玻璃,以及夹在钢化玻璃中间的tpv(thermoplastic vulcanizate,热塑性硫化橡胶)层,汽车玻璃整体呈现透明态,为了满足隔热防晒等其他需求,车主需要在汽车玻璃上贴膜,或者使用遮阳罩等,非常麻烦,并且贴膜后,汽车玻璃的颜色就是贴膜的颜色,不能再调节。3.因此,如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。技术实现要素:4.本技术的目的是提供一种汽车及变色玻璃,以使变色玻璃自身可以实现不同颜色之间的往复调节。5.为解决上述技术问题,本技术提供一种变色玻璃,包括相对设置的玻璃基板,设置在所述玻璃基板之间的透明胶体层,还包括:6.设于所述透明胶体层与所述玻璃基板之间的薄膜层,所述薄膜层包括变色层和半透明态的钙钛矿太阳能电池;7.其中,所述钙钛矿太阳能电池用于吸收光能并将光能转换成电能;所述变色层在所述钙钛矿太阳能电池产生的电压或者由电能转换成的热能下实现不同颜色之间的往复调节。8.可选的,所述钙钛矿太阳能电池包括依次层叠的电极、空穴传输层、钙钛矿吸光层、电子传输层和玻璃基层。9.可选的,所述变色层包括电解质层、分别位于所述电解质层两侧的变色单元层和离子存储层、分别位于所述变色单元层远离所述电解质层一侧以及所述离子存储层远离所述电解质层一侧的透明导电层、位于所述透明导电层远离所述电解质层一侧的基片。10.可选的,所述变色层的材料为乙二醇修饰的peg6。11.可选的,所述变色层的材料为氧化钒、聚合物凝胶颗粒、液晶、离子液体中的任一种。12.可选的,所述电极为moo3/ag/wo3电极。13.可选的,所述电极的材料为金属、金属氧化物、导电聚合物、碳纳米管、石墨烯中的任一种。14.可选的,所述玻璃基板为超白压花钢化玻璃。15.可选的,还包括:16.设于所述超白压花钢化玻璃表面的减反增透膜。17.本技术还提供一种汽车,所述汽车包括上述任一种所述的变色玻璃。18.本技术所提供的一种变色玻璃,包括相对设置的玻璃基板,设置在所述玻璃基板之间的透明胶体层,还包括:设于所述透明胶体层与所述玻璃基板之间的薄膜层,所述薄膜层包括变色层和半透明态的钙钛矿太阳能电池;其中,所述钙钛矿太阳能电池用于吸收光能并将光能转换成电能;所述变色层在所述钙钛矿太阳能电池产生的电压或者由电能转换成的热能下实现不同颜色之间的往复调节。19.可见,本技术中的变色玻璃中设有变色层和钙钛矿太阳能电池,钙钛矿太阳能电池呈半透明态,可以满足变色玻璃在透明性方面的要求,钙钛矿太阳能电池将光能转换成电能,电能可以转换成热能,变色层可以在加热的条件下发生颜色变化,或者变色层在钙钛矿电池产生的电压下发生颜色变换。所以,本技术中的变色玻璃自身可以实现颜色变化,无需贴膜或者借助其他部件来调整,非常方便,并且,本技术的变色玻璃可以在不同颜色之间进行往复调节,可以满足客户在不同场景下对不同颜色的需求。20.此外,本技术还提供一种具有上述优点的汽车。附图说明21.为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。22.图1为本技术实施例所提供的一种变色玻璃的结构示意图;23.图2为本技术实施例所提供的钙钛矿太阳能电池的结构示意图;24.图3为本技术实施例所提供的一种变色层的结构示意图。具体实施方式25.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。26.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。27.下面介绍几种本技术中涉及到的材料的性质。28.玻璃是非晶无机非金属材料,一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料,另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化学组成是na2sio3、casio3、sio2或na2o·cao·6sio2等,主要成分是硅酸盐复盐,是一种无规则结构的非晶态固体。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃,和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。29.二氧化钛(tio2)是一种无机物,白色固体或粉末状的两性氧化物,分子量79.9,具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度,被认为是性能最好的一种白色颜料。钛白的粘附力强,不易起化学变化,永远是雪白的。同时,二氧化钛有较好的紫外线掩蔽作用,常作为防晒剂掺入纺织纤维中,超细的二氧化钛粉末也被加入进防晒霜膏中制成防晒化妆品。二氧化钛一般分锐钛矿型(anatase,简称a型)和金红石型(rutile,简称r型)。30.正如背景技术部分所述,目前汽车玻璃包括三层结构,两层钢化玻璃,以及夹在钢化玻璃中间的tpv层,汽车玻璃整体呈现透明态,为了满足隔热防晒等其他需求,车主需要在汽车玻璃上贴膜,或者使用遮阳罩等,非常麻烦,并且贴膜后,汽车玻璃的颜色就是贴膜的颜色,不能再调节。31.有鉴于此,本技术提供了一种变色玻璃,请参考图1,包括相对设置的玻璃基板1,设置在所述玻璃基板1之间的透明胶体层2,还包括:32.设于所述透明胶体层2与所述玻璃基板1之间的薄膜层3,所述薄膜层3包括变色层和半透明态的钙钛矿太阳能电池;33.其中,所述钙钛矿太阳能电池用于吸收光能并将光能转换成电能;所述变色层在所述钙钛矿太阳能电池产生的电压或者由电能转换成的热能下实现不同颜色之间的往复调节。34.变色玻璃的一个重要作用是保证可见光的透过,本技术中设置钙钛矿太阳能电池的颜色为半透明态的,目的使变色玻璃要满足透明性的要求。35.需要说明的是,本技术中对钙钛矿太阳能电池中所用的钙钛矿材料不做限定,有机钙钛矿材料和全无机钙钛矿材料均可,只要可以满足使得钙钛矿太阳能电池呈现半透明态即可。36.钙钛矿材料是固相材料,其更有利于组装而无须考虑变色层的热致变色特性,及其在变色玻璃中的有机钙钛矿材料和全无机钙钛矿材料及其加热变色机理。有机金属卤化物钙钛矿结构太阳能电池是一种以全固态钙钛矿结构作为吸光材料的太阳能电池,几百纳米厚的薄膜即可充分吸收800nm以下的太阳光,在光电转换领域具有重要的应用前景。钙钛矿太阳能电池具有良好的吸光性和电荷传输速率。37.为了提升变色玻璃的强度,玻璃基板1优选为钢化玻璃。38.透明胶体层2可以为现有技术中的tpv层。39.薄膜层3允许可见光通过,薄膜层3的透过率达88%,同时可强烈吸收紫外线和红外线,并将其转化为热能。40.需要指出的是,本技术中对变色玻璃可以调节的颜色不做限定,具体根据变色层的材料而定,具体在下述实施例中进行介绍。41.本技术中的变色玻璃可以在不同颜色之间往复调节,即不同颜色之间可以相互转换,例如,变色玻璃由颜色a转换至另一种颜色b,也可以再由颜色b转换至颜色a。42.变色玻璃可以用在汽车上,作为汽车的风窗玻璃,就再也不用去给玻璃贴膜,也不需要遮阳罩,减少遮阳罩成本,提高使用价值;当透过变色玻璃观看风景时,可以把窗户调至不同的颜色,遮光、看风景两不误,还可以为汽车发电照明、电脑和空调等供能,未来可以减少汽车等内部因照明、供热、空调系统等引起的能源消耗,在节能产能方面发挥重要作用。变色玻璃也可以用在住宅等建筑物的窗户上,即便是在白天,把窗户调至最暗的颜色,便可营造夜晚的氛围,有助于入眠。43.本技术中的变色玻璃中设有变色层和钙钛矿太阳能电池,钙钛矿太阳能电池呈半透明态,可以满足变色玻璃在透明性方面的要求,钙钛矿太阳能电池将光能转换成电能,电能可以转换成热能,变色层可以在加热的条件下发生颜色变化,或者变色层在钙钛矿电池产生的电压下发生颜色变换。所以,本技术中的变色玻璃自身可以实现颜色变化,无需贴膜或者借助其他部件来调整,非常方便,并且,本技术的变色玻璃可以在不同颜色之间进行往复调节,可以满足客户在不同场景下对不同颜色的需求。44.在上述实施例的基础上,在本技术的一个实施例中,请参考图2,所述钙钛矿太阳能电池包括依次层叠的电极4、空穴传输层5、钙钛矿吸光层6、电子传输层7和玻璃基层8。45.钙钛矿太阳能电池吸收光能产生电能的过程为:在接受太阳光照射时,钙钛矿吸光层6首先吸收光子产生电子(e-)和空穴(h+)对。由于钙钛矿材激子束缚能的差异,这些载流子或者成为自由载流子,或者形成激子。然后,这些未复合的电子(e-)和空穴(h+)分别被电子传输层7和空穴传输层5收集,即电子(e-)从钙钛矿吸光层6传输到等电子传输层7,最后被玻璃基层8收集;空穴(h+)从钙钛矿吸光层6传输到空穴传输层5,最后被电极4收集,通过连接玻璃基层8和电极4的电路而产生光电流。46.其中,玻璃基层8为导电的,包括但不限于fto(掺杂f的sno2)、ito(indium tin oxide,氧化铟锡),氧化铟锡是一种混合物,透明茶色薄膜或黄偏灰色块状,由90%in2o3和10%sno2混合而成。47.需要说明的是,本技术中对钙钛矿太阳能电池中的电极4不做具体限定,视情况而定。可选的,作为一种可实施方式,所述电极4的材料包括但不限于金属、金属氧化物、导电聚合物、碳纳米管、石墨烯中的任一种,其中,金属包括但不限于银、金,金属的结构可以为纳米线、超薄薄膜、纳米筛等结构。为了提高透过率、稳定性这些要求,作为另一种可实施方式,所述电极4还可以为moo3/ag/wo3电极4,对于传统的金属氧化物材料,保证了400~800nm可见光光谱波段内的高透明度。进一步的,也可以通过在界面增加无机缓冲层,如moox、al-zno等用来保护其结构完整性和稳定性。48.电子传输层7的材料可以为二氧化钛、二氧化锡、氧化锌、三氧化钨等。空穴传输层5的材料可根据钙钛矿太阳能电池结构等需求进行选择,例如可以为无机材料niox、cuscn(硫氰化亚铜)等。49.变色层有两种变色机制,一种是热致变色,一种是电致变色。50.当变色层的触发机制为热致变色时,所述变色层的材料包括但不限于氧化钒、聚合物凝胶颗粒、液晶、离子液体中的任一种,其中,聚合物凝胶颗粒可以为添加br离子的ch3nh3pbi3-xbrx混合型钙钛矿材料、基于苄基乙二胺的(bed)2cuci6二维铜基钙钛矿材料、铜基钙钛矿材料、二水合甲胺铅碘(ch3nh3)4pb16·2h2o(eg=3.82ev)、结合甲胺分子的甲胺铅碘化合物(ch3nh3pb13·xch3nh2),其中,铜基钙钛矿材料在60~90℃左右存在热致变色,基于苄基乙二胺的(bed)2cuci6二维铜基钙钛矿材料,在温度从30℃升至170℃后降回30℃过程中,外观色彩从浅黄色变至棕红,二水合甲胺铅碘在温度升高至60℃时可分解为红棕色的ch3nh3pb13(eg=1.58ev),并且在此状态下的光伏电池获得了1.2%的光电转换效率,结合甲胺分子的甲胺铅碘化合物在光照下升温过程中可以稳定结晶呈棕红色吸光状态,光照消失降温后迅速响应变回透明态,并且吸光状态下光电转换效率高达11%。钙钛矿太阳能电池产生的电能转换为热能并给变色层加热,变色层实现颜色的调节。也可以依靠外界环境温度变化诱导材料发生相变从而实现透光和不透光切换,诱导因素更加环保,且可根据实际环境进行适应性变化。51.氧化钒(vo2),可以在68℃下发生单斜相与四方相晶相之间的转换,显现出黄棕色半透明态与无色透明态间的切换。52.所述变色层的材料还可以为乙二醇修饰的peg(polyethylene glycol,聚乙二醇)6,乙二醇修饰的peg6有机物在温度和氧气的双响应条件下,实现了在不透明、黄色、绿色之间自由切换的冷暖色调多色调节。53.当变色层的触发机制为电致变色时,变色层是在两层基片13中间加上导电介质,通过外加电场或电流来改变中间介质的颜色和透明度,从而改变变色层的颜色状态。54.请参考图3,所述变色层包括电解质层9、分别位于所述电解质层9两侧的变色单元层11和离子存储层10、分别位于所述变色单元层11远离所述电解质层9一侧以及所述离子存储层10远离所述电解质层9一侧的透明导电层12、位于所述透明导电层12远离所述电解质层9一侧的基片13。55.变色层中基片13和透明导电层12的数量均为两个,基片13可以为玻璃或者塑料。56.透明导电层12是一层导电薄膜,具有很高的光通过率和电导率。普通玻璃本身是不能导电,加上两层透明导电层12之后,便可以形成导电玻璃,透明导电层12的好坏直接影响着电致变色玻璃的性能。57.变色单元层11是电子和离子的混合导体,是电致变色玻璃的核心部分,在电场作用下可以发生颜色改变。需要有较大的色光调节范围、较好的循环稳定性和较短的响应时间。58.电解质层9用于传导变色反应过程中所需的离子。需要有高的离子透过率、低的电子透过率,目的是尽可能的只让离子通过,而阻拦电子通过。59.离子存储层10也是电子和离子的混合导体,用于提供和储存变色所需要的离子,一般使用可逆的氧化还原物质。60.具体原理:变色层的透明导电层12加上电压之后,离子存储层10内的离子通过电解质层9,进入变色单元层11,与变色单元层11的物质结合发生化学反应,使变色层呈现特定的颜色。电压的大小会影响进入变色单元层11离子的多少,通过控制电压的大小就可以实现对颜色深浅的调节。断电后,离子从变色单元层11通过电解质层9又回到离子存储层10,变色层又恢复到初始的状态。61.在上述任一实施例的基础上,在本技术的一个实施例中,所述玻璃基板1为超白压花钢化玻璃。62.超白压花钢化玻璃的光线透过率高、强度高,光线透过率高可以使得钙钛矿太阳能电池吸收更多的太阳能量,提升光电转换效率;强度高可以提升变色玻璃的强度,延长使用寿命。63.进一步的,本技术的一个实施例中,变色玻璃还包括:设于所述超白压花钢化玻璃表面的减反增透膜。64.通过设置减反增透膜可以减少对太阳光的反射、增加透过率且防止光污染,从而达到比较高的太阳能转化效率,。65.在普通超白玻璃表面镀制减反增透膜后,再经钢化处理,能有效的降低玻璃表面的太阳能反射比,从而提高能的透过率,提高钙钛矿太阳能电池的发电效率。其中,可见光透光率提高2.5%。66.本技术还提供一种汽车,所述汽车包括上述任一实施例所述的变色玻璃。67.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。68.以上对本技术所提供的汽车及变色玻璃进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理的前提下,还可以对本技术进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
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一种汽车及变色玻璃的制作方法
作者:admin
2022-11-03 09:16:35
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