【11】證書號數：I384310
【45】公告日： 中華民國 102 (2013) 年 02 月 01 日
【51】Int. Cl.： G02F1/153 (2006.01)
發明 全 14 頁
【54】名 稱：光伏致變色元件及其應用
PHOTOVOLTACHROMIC DEVICE AND THE APPLICATION THEREOF
【21】申請案號：098112234 【22】申請日： 中華民國 98 (2009) 年 04 月 13 日
【11】公開編號：201037445 【43】公開日期： 中華民國 99 (2010) 年 10 月 16 日
【72】發 明 人： 吳季珍 (TW) WU, JIHJEN；謝旻達 (TW) HSIEH, MINDA；廖文濱 (TW) LIAO, WENPIN；吳偉庭 (TW) WU, WEITING；陳貞夙 (TW) CHEN, JENSUE；黃肇瑞 (TW) HUANG, JOWLAY
【71】申 請 人： 國立成功大學 NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY
臺南市東區大學路 1 號
【74】代 理 人： 蔡坤財；李世章
【56】參考文獻：
TW 200909964A US 4229080
US 20030140959A1
US 3957352 US 6246505B1 審查人員：何宣儀
[57]申請專利範圍
1. 一種光伏致變色元件，包含：一光電極，其包含一第一透明電極，一電子傳導層(electron transport layer)設於該第一透明電極上，以及一敏化層(sensitizing layer)設於該電子傳導層 上；一第一透明基板，其承載該第一透明電極；一相對電極，其電性連接於該光電極，
該相對電極包含一第二透明電極以及一電致變色層設於該第二透明電極上；一第二透明 基板，其承載該第二透明電極；以及一電解質層，其設置於該光電極與該相對電極之 間，其中該第二透明電極係接觸該電解質層與該電致變色層。
2. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該電子傳導層包含一奈米多孔性薄 膜。
3. 如申請專利範圍第 2 項所述之光伏致變色元件，其中該奈米多孔性薄膜係為氧化鋅(ZnO) 薄膜或二氧化鈦(TiO2)薄膜。
4. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該電子傳導層包含奈米粒子中微觀 網絡(mesoscopic networks)。
5. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該電子傳導層包含奈米線。
6. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該敏化層包含量子點(quantum dots)。
7. 如申請專利範圍第 6 項所述之光伏致變色元件，其中該量子點(quantum dots)之材料係選 自由硒化鎘(CdSe)、硫化鎘(CdS)、磷化銦(InP)及砷化銦(InAs)所組成之群組。
8. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該敏化層包含光吸收染料。
9. 如申請專利範圍第 8 項所述之光伏致變色元件，其中該光吸收染料之材料係過渡金屬錯 合物或有機染料。
10. 如申請專利範圍第 8 項所述之光伏致變色元件，其中該光吸收染料之材料係釕類染料分 子(Ru-based dye)或鋨類染料分子(Os-based dye)。
11. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該第一透明基板及該第二透明基板 之材料係選自由塑 膠及玻璃所組成之群組。
12. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該第一透明電極及第二透明電極之 材料係選自由氧化錫、氧化銦錫、氧化銻錫、氧化氟錫、氟化銥錫、氧化鋅、導電碳化 物及其組合所組成之群組。
13. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該第二透明電極之材料為鉑。
14. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該電致變色層係包含複數個區塊，
並且該第二透明電極係至少有部分裸露於該些區塊之間。
15. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該電致變色層為過渡金屬氧化物或 過渡金屬氰化物。
16. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該電致變色層係選自鎢氧化物、鉬 氧化物、鎳氧化物、釩氧化物、鈦氧化物、普魯士藍及其混合物所組成之群組。
17. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該電致變色層係一有機化合物。
18. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該有機化合物包含一紫精化合物 (viologen compound)。
19. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該電致變色層係一共軛導電高分子。
20. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該共軛導電高分子包含聚二氧乙基 噻吩(Polyethylene Dioxythiophene,PEDOT)、聚苯胺(Polyaniline,PAn)及聚噻吩
(Polythiophene,PT)。
21. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該電解質層包含一氧化還原離子對 以及一陽離子選自由 Li+ 、Na+ 、K+ 及 H+ 所組成之群組。
22. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該電解質層為一包含碘化鋰(LiI)的 鹽類溶液。
23. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，其中該電解質層係為液態、固態或膠態。
24. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，更包含一可調變電阻。
25. 如申請專利範圍第 1 項所述之光伏致變色元件，更包含一開關電路。
26. 一種光伏致變色元件，包含：一光電極，其包含一第一透明電極，一電子傳導層(electron transport layer)設於該第一透明電極上，以及一敏化層(sensitizing layer)設於該電子傳導層 上；一第一透明基板，其承載該第一透明電極；一相對電極，其電性連接於該光電極，
該相對電極包含一第二透明電極以及一電致變色層設於該第二透明電極上；一第二透明 基板，其承載該第二透明電極；一電解質層，其設置該光電極與該相對電極之間；以及 一輔助導電觸媒層，其設置於該第二透明電極上，該輔助導電觸媒層接觸該電解質層與 該電致變色層。
27. 如申請專利範圍第 26 項所述之光伏致變色元件，其中其中該電子傳導層包含一奈米多孔 性薄膜。
28. 如申請專利範圍第 27 項所述之光伏致變色元件，其中該奈米多孔性薄膜係為氧化鋅(ZnO) 薄膜或二氧化鈦(TiO2)薄膜。
29. 如申請專利範圍第 26 項所述之光伏致變色元件，其中該電子傳導層包含奈米粒子中微觀 網絡(mesoscopic networks)。
30. 如申請專利範圍第 26 項所述之光伏致變色元件，其中該電子傳導層包含奈米線。
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31. 如申請專利範圍第 26 項所述之光伏致變色元件，其中該敏化層包含量子點(quantum dots)。
32. 如申請專利範圍第 31 項所述之光伏致變色元件，其中該量子點(quantum dots)係選自由硒 化鎘(CdSe)、硫化鎘(CdS)、磷化銦(InP)及砷化銦(InAs)所組成之群組。
33. 如申請專利範圍第 26 項所述之光伏致變色元件，其中該敏化層包含光吸收染料。
34. 如申請專利範圍第 33 項所述之光伏致變色元件，其中該光吸收染料之材料係過渡金屬錯 合物或有機染料。
35. 如申請專利範圍第 33 項所述之光伏致變色元件，其中該光吸收染料之材料係釕類染料分 子(Ru-based dye)或鋨類染料分子(Os-based dye)。
36. 如申請專利範圍第 26 項所述之光伏致變色元件，其中該電解質層包含一氧化還原離子對 以及一陽離子選自由 Li+ 、Na+ 、K+ 及 H+ 所組成之群組。
37. 如申請專利範圍第 26 項所述之光伏致變色元件，其中該電解質層為一包含碘化鋰(LiI)的 鹽類溶液。
38. 如申請專利範圍第 26 項所述之光伏致變色元件，其中該第一透明基板及該第二透明基板 之材料係選自由塑膠及玻璃所組成之群組。
39. 如申請專利範圍第 26 項所述之光伏致變色元件，其中該電致變色層係包含複數個區塊，
並且該輔助導電觸媒層係至少有部分位於該些區塊之間。
40. 如申請專利範圍第 39 項所述之光伏致變色元件，其中該輔助導電觸媒層係呈網格狀配 置。
41. 如申請專利範圍第 26 項所述之光電致變色元件，其中該輔助導電觸媒層接觸該電解質層 之表面積與該電致變色層接觸該電解質層之表面積之比範圍大約介於 3：7~1：1。
42. 如申請專利範圍第 26 項所述之光伏致變色元件，其中該輔助觸媒導電層係選自由氧化 錫、氧化銦錫、氧化銻錫、氧化氟錫、氟化銥錫、氧化鋅、導電碳化物及其組成物所組 成之群組。
43. 如申請專利範圍第 26 項所述之光伏致變色元件，其中該輔助觸媒導電層之材料為鉑金 屬。
44. 如申請專利範圍第 26 項所述之光伏致變色元件，更包含一可調變電阻。
45. 如申請專利範圍第 26 項所述之光伏致變色元件，更包含一開關電路。
46. 一種智慧型窗戶，其包含：一窗本體，其包含如申請專利範圍第 1~45 項任一項所述之光 伏致變色元件；以及一框架。係用以固定該窗本體。
圖式簡單說明
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如 下：
第 1 圖係繪示依照習知技術之光伏致變色元件之剖面示意圖。
第 2A 圖係繪示依照本發明一實施例之光伏致變色元件的剖面示意圖。
第 2B 圖係繪示第 2A 圖之光伏致變色元件之相對電極的上視圖。
第 3A 圖係繪示依照本發明另一實施例之光伏致變色元件的剖面示意圖。
第 3B 圖係繪示第 3A 圖之光伏致變色元件之相對電極的上視圖。
第 4A 圖係繪示依照本發明另一實施例之光伏致變色元件的剖面示意圖。
第 4B 圖係繪示第 4A 圖之光伏致變色元件之相對電極的上視圖。
第 5 圖係繪示第 1 圖之光伏致變色元件的可見-紅外光穿透光譜圖。
第 6 圖係繪示第 2A 圖之光伏致變色元件的可見-紅外光穿透光譜圖。
第 7 圖係繪示第 3A 圖之光伏致變色元件的可見-紅外光穿透光譜圖。
第 8 圖係繪示第 4A 圖之光伏致變色元件的可見-紅外光穿透光譜圖。
第 9 圖係繪示第 1~4A 圖之光伏致變色元件著褪色時間響應比較圖。
第 10 圖係繪示依照本發明另一實施例之光伏致變色元件之剖面示意圖。
第 11 圖係繪示依照本發明另一實施例之光伏致變色元件之剖面示意圖。
第 12 圖係繪示依照本發明之另一實施例之光伏致變色元件之相對電極之上視圖。
第 13 圖係繪示依照本發明之另一實施例之光伏致變色元件之相對電極之上視圖。
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