Electrochromic in-situ tunable near-infrared light attenuator based on localized coordination-defective WO3-x thin films

MA Yan ,  

ZANG Haoliang ,  

YOU Xin ,  

LI Pan ,  

MA Hangyu ,  

CHEN Shuo ,  

LV Ying ,  

LIU Xingyuan ,  

摘要

قطعة تخفيض الضوء قابلة للتضبط هي عنصر بصري يمكنه خفض كثافة الضوء بالتساوي عبر نطاق طيفي واسع دون تغيير توزيع الطيف الضوئي، وتظهر إمكانيات تطبيق واسعة في مجالات التصوير البصري والكشف الضوئي والاتصالات البصرية. وتعد تطوير قطعة تخفض الضوء القابلة للتضبط في موضعها من خلال المواد الملونة الكهروتغيرية المرشح المثالي لتحقيق ذلك. ومع ذلك، بسبب قيود البنية الإلكترونية للمواد الملونة الكهروتغيرية، فإن تغيرات طيفية كل موجة ضوئية غير متوازنة للغاية، مما يجعلها صعبة التلبية لمتطلبات خفض الضوء المتساوي عبر النطاق العريض. بالإضافة إلى ذلك، فإن الكثافة الضوئية للكهرباء شفافة تستخدم عادة مثل ثاني أكسيد الاستان القلوي (ITO)، وكسيد القصدير (FTO) تقليداً في الأشعة تحت الحمراء القريبة من الطول الموجي، وتعيق بشكل كبير تطوير قطع تخفيض الضوء القابلة للتضبط وتقدمها. ولمواجهة التحديات المذكورة أعلاه، قامت هذه الدراسة بترسيب أفلام رقيقة بWO3-x التي تحتوي على عيب تنسيقي محلي على الكهرباء شفافة تأين الإنديوم المشوب بالسيريوم (Ce: In2O3، ICO)، بتحضير قطعة تخفض الضوء الكهروتغيرية القابلة للتضبط في الموقع، محققة بذلك خفض كثافة متساو عبر النطاق العريض (1000 ~ 2500 نانومتر، تقلب الكثافة فقط 7.2%)، وأعلى تباين ضوئي يصل إلى 51.7%، ووقت استجابة اللون وتلاشيه على التوالي 6.3 و 4.7 ثانية، وبلوغ كفاءة اللون 80.7 سم2 س-1 (1000 نانومتر)، وبعد تدويرها 2500 مرة، انخفض التباين الضوئي فقط بنسبة 4.7%. تقدم النتائج ذات الصلة مرجعية لتصميم وبناء قطع تخفيض الضوء الكهروتغيرية عالية الأداء في الموقع.

关键词

in-situ tunable;near-infrared (NIR) optical attenuator;electrochromism;WO3-x;broadband transparent electrode

阅读全文