CN101833213B

CN101833213B - 光敏性电变色装置

Info

Publication number: CN101833213B
Application number: CN 200910126537
Authority: CN
Inventors: 黄莉媚; 陈俊亨
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2029-03-12
Also published as: CN101833213A

Abstract

本发明公开了一种光敏性电变色装置，其包括透明非导电基材、薄膜太阳电池模块以及电变色溶液。薄膜太阳电池模块为整体式(monolithic)串联(series-connected)模块，包括透明基板及位于透明基板上的多个薄膜太阳电池，且薄膜太阳电池模块内的每一薄膜太阳电池彼此串联在一起。上述电变色溶液则位于透明非导电基材与薄膜太阳电池模块之间。当受到阳光照射，薄膜太阳电池模块直接提供电流，造成电变色溶液产生氧化/还原反应并变色。另外，由于本发明的光敏性电变色装置可与目前的薄膜太阳电池模块的工艺相匹配，因此有利于量产。而且，通过薄膜太阳电池之间正、负极层的串联，就不需要在光敏性电变色装置中另外加设电路配线，能大幅降低制造成本与时间。

Description

光敏性电变色装置

技术领域

本发明涉及一种电变色技术，且特别是涉及一种光敏性电变色装置(Photosensitive Electrochromic Device)。

背景技术

一般的电色变器件虽然可以作为具节能效果的智能窗玻璃并应用于绿色建筑上，然而仍然需要电能来源而必须耗费能源。典型的电变色装置结构分为固态型以及溶液型；固态型电变色装置的结构如图1所示，为装置100的上、下两层由玻璃或塑料透明基材102组成，两片透明基材102间至少含五层不同功能的涂层/镀层，如透明导电层104、电变色层106、电解质层108与离子储存层110，并以类似三明治夹层方式组合起来，构成一个类似电池的结构。

溶液型电变色装置则如图2所示，其装置200是由两面透明导电基材202组成，透明导电基材202一般含有透明基材204与相对的正、负电极206，在透明导电基材202间加入电变色溶液208，包含有机小分子电变色材料以及电解质溶液

由于节能意识的抬头，太阳电池与电变色装置的结合，如建筑整合型太阳光电系统(BIPV)的应用，将是一种新的趋势。在不用额外提供电源下，可根据室内外光照强度变化，自动调整电变色窗颜色的深浅，减少室内热能，实现节能。

本发明提出的“光敏性电变色装置”在一个器件的构造内，透过硅薄膜太阳电池将光能转为提供变色所需的电能，如此更符合绿色节能的应用。此外，该光敏性电变色装置搭配特殊设计的开关配置，通过连接包括直流/交流转换装置以及直流电荷储存装置，将器件产生的电流供应交流电器以及直流电器，为现今在能源短缺情况增加一种电力的来源。

目前正在研发的光电致色变器件(photoelectrochromic device)都以染料敏化太阳电池作为发电来源。美国专利US 6369934B1为全有机多层式光电化学装置，然而这种典型的结构对于实际开发应用方面仍有诸多问题亟待解决，像是光敏感层的稳定性或器件大面积化的可行性。

美国专利US 5377037为太阳电池和电变色装置结合成单一装置的设计，在第一面导电玻璃基材上，将硅薄膜太阳电池模块以叠层(tandem)方式和无机电变色装置结合，而以相向的方式将硅薄膜太阳电池模块和另一面透明导电玻璃基材结合，其间配置有液态有机电解质溶液或固态无机电解质层。但由于无机变色材料本质特性需高驱动电压及高电荷密度，因此，硅薄膜太阳电池的本征层(intrinsic)厚度无法降低，使该器件的明暗对比相对低，不易推广到智能窗的应用。

美国专利US 5805330为全有机结构，上下两层为透明导电基材，其间配置有机小分子电变色材料及电解质溶液。太阳电池模块贴合在电变色玻璃窗的边缘。当阳光照射到窗户，太阳电池产生的电流经输出端提共给电变色装置，让电变色装置变色。

美国专利US 6055089为太阳电池和电变色装置两种装置的结合，无机电变色玻璃放置在硅晶太阳电池模块前方，其间隔空气层。当受到阳光照射太阳电池发电并经输出端提供给电变色装置，使电变色层变色，并利用变色的深浅调节入射光，来控制太阳电池发电量。

虽然电变色技术已经历经多年的研究，但至今只有电变色后视镜被大量商业化，其他大面积电变色装置仍然无法有效的克服变色不均匀的现象(iriseffect)。主要原因由图3显示，因为像上述专利的平面式结构300的两面电极302在边缘和中心区域304的电场路径长短不同，容易造成在边缘区域(电极302位置)和中心区域304的阻抗有明显的差异，因此导致电变色在边缘区域(电极302位置)和中心区域304有显著不同的变色浓度。

发明内容

本发明提供一种光敏性电变色装置，在一个器件的构造内，透过薄膜太阳电池将光能转为提供变色所需的电能

本发明提供一种光敏性电变色装置，可克服变色不均匀的现象并且可量产。

本发明提出一种光敏性电变色装置，包括透明非导电基材、薄膜太阳电池模块以及电变色溶液。薄膜太阳电池模块为整体式(monolithic)串联(series-connected)模块，包括透明基板及位于透明基板上的多个薄膜太阳电池，且每一薄膜太阳电池彼此串联在一起。上述电变色溶液则位于透明非导电基材与薄膜太阳电池模块之间。

在本发明的实施例中，上述薄膜太阳电池包括正极层、负极层与半导体薄膜，其中半导体薄膜位于负极层与正极层之间。

在本发明的实施例中，上述薄膜太阳电池之一的正极层与另一个的负极层电性相连。

在本发明的实施例中，上述正极层自负极层之间露出，且电变色溶液的变色深浅程度能通过控制上述负极层的间距来调整。

在本发明的实施例中，上述光敏性电变色装置还包括钝化层，设置于薄膜太阳电池中的每一薄膜的侧壁。

在本发明的实施例中，薄膜太阳电池的正极和负极同时作为光敏性电变色装置的正极和负极。

在本发明的实施例中，上述正极层的材料包括透明导电氧化物。

在本发明的实施例中，上述负极层的材料包括透明导电氧化物及金属。

在本发明的实施例中，上述电变色溶液的成分包括氧化/还原型有机小分子电变色材料以及溶剂，其中氧化/还原型有机小分子电变色材料是选自包括负极变色材料以及正极变色材料所组成的材料群中选择的一种材料。

在本发明的实施例中，上述电变色溶液的氧化/还原电位约小于3V。

在本发明的实施例中，上述薄膜太阳电池模块例如硅薄膜太阳电池模块、CIGS薄膜太阳电池模块或CdTe薄膜太阳电池模块。

在本发明的实施例中，上述透明非导电基材包括玻璃、塑料或可挠性基材。

在本发明的实施例中，上述薄膜太阳电池模块的透明基板包括玻璃、塑料或可挠性基材。

在本发明的实施例中，还包括直流/交流转换装置，由此将薄膜太阳电池提供的电流转换为市电。

在本发明的实施例中，还包括直流电荷储存装置，由此储存薄膜太阳电池产生的电流。

在本发明的实施例中，还包括薄膜晶体管，分别连接到薄膜太阳电池模块的正负极两端，以便单独控制薄膜太阳电池模块与外接电路的开关。

基于上述，本发明的光敏性电变色装置的构想设计为，利用整体式(monolithic)串联(series-connected)的薄膜太阳电池模块，来驱动电变色溶液，由于薄膜太阳电池模块的正、负极均镀在同一面透明基材上，所以光敏性电变色装置的正电极及负电极是在同一表面上。当受到阳光照射，薄膜太阳电池模块直接提供电流，造成电变色溶液产生氧化/还原反应并变色。另外，由于本发明的光敏性电变色装置可与目前的薄膜太阳电池模块的工艺相匹配，因此有利于量产。而且，通过薄膜太阳电池之间正、负极层的串联，就不需要在光敏性电变色装置中另外加设电路配线，能大幅降低制造成本与时间。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是已知的一种固态型电变色装置的结构示意图。

图2是已知的一种溶液型电变色装置的结构示意图。

图3是已知的变色不均匀现象的平面示意图。

图4是依照本发明的第一实施例的一种光敏性电变色装置的结构剖面示意图。

图5是图4的结构的电路图。

图6A至图6E是依照本发明的第二实施例的一种光敏性电变色装置的制造流程剖面示意图。

图7是图6E的光敏性电变色装置变色前的俯视图。

图8A是图6E的透光型光敏性电变色装置变色前的俯视图。

图8B是图6E的透光型光敏性电变色装置变色后的俯视图。

图9是TMPD以及HV正、负极有机小分子电变色材料的循环伏安(cyclic voltamograms)图。

图10是TMPD以及HV正、负极有机小分子电变色材料的吸收光谱图。

图11是TMPD以及HV正、负极有机小分子电变色材料的电流响应。

图12是透光型硅薄膜太阳电池的IV曲线。

图13是本发明的光敏性电变色装置的结构的电路示意图。

图14是本发明的光敏性电变色装置与一种输出开关配置之间的电路示意图。

图15是本发明的光敏性电变色装置与另一种输出开关配置之间的电路示意图。

图16是本发明的光敏性电变色装置与薄膜晶体管的电路示意图。

附图标记说明

100、200：装置 102：透明基材

104：透明导电层 106：电变色层

108：电解质层 110：离子储存层

202：透明导电基材 204：透明基材

206：正电极、负电极 208：有机电变色溶液

300：平面式结构 302：电极

304：中心区域 400：光敏性电变色装置

402、612：透明非导电基材404：薄膜太阳电池模块

406、614：电变色溶液 408、600：透明基板

410：薄膜太阳电池 412、602：正极层

414、606：负极层 416、604：半导体薄膜

420：太阳光 610：钝化层

700、P1、P2、P3：区域 1400：直流/交流转换装置

1402：市电 1500：直流电荷储存装置

1600：薄膜晶体管

具体实施方式

图4是依照本发明的第一实施例的一种光敏性电变色装置的结构剖面示意图。请参照图4，第一实施例的光敏性电变色装置400包括透明非导电基材402、薄膜太阳电池模块404和电变色溶液406，其中薄膜太阳电池模块404为整体式(monolithic)串联(series-connected)模块。在图4中，透明薄膜太阳电池模块404包括透明基板408以及位于透明基板408上的多个薄膜太阳电池410，且薄膜太阳电池410彼此串联在一起。而第一实施例中的薄膜太阳电池模块404例如是硅薄膜太阳电池模块、CIGS薄膜太阳电池模块或CdTe薄膜太阳电池模块。

请继续参照图4，由于每单一颗薄膜太阳电池410的电压很小，所以将其模块化是优选的选择。以图4为例，薄膜太阳电池410是由位于透明基板408表面的多个正极层412、位于正极层412上的多个负极层414以及位于正极层412与负极层414之间的半导体薄膜416所构成。而每个薄膜太阳电池410的正极层412与另一个的负极层414电性相连，完成薄膜太阳电池410串联的连接，其电路图如图5所示。上述正极层412的材料例如透明导电氧化物(transparent conductive oxide，TCO)。而负极层414的材料一般是透明导电氧化物加上金属(如：银)，但是因为光敏性电变色装置400所需的电荷密度(charge density)极低，所以负极层414的材料也可使用透明导电氧化物，以使整个光敏性电变色装置400都透光。

在第一实施例中，透明非导电基材402例如玻璃、塑料或其他适合的透明可挠性基材。薄膜太阳电池模块404的透明基板408则例如是玻璃、塑料或可挠性基材。电变色溶液406的成分例如为氧化/还原型有机小分子电变色材料以及溶剂，其中氧化/还原型有机小分子电变色材料例如是选自包括负极变色材料以及正极变色材料所组成的材料组的一种材料；溶剂则可以是电解质溶液或胶体。前述负极变色材料例如甲基紫精(methyl viologen)、乙基紫精(ethyl viologen)、庚基紫晶(heptyl viologen，HV)、苯基紫晶(benzyl viologen)或丙基紫晶(propyl viologen)等；正极变色材料例如二甲基吩嗪(dimethylphenazine)、苯二胺(phenylene diamine)或N，N，N’，N’-四甲基-1，4-苯二胺(N，N，N’，N’-tetramethyl-1，4-phenylenediamine，TMPD)等，且其氧化/还原电位皆小于3V。此外，电变色溶液406的成分还包括碱金属盐，例如三氟甲基磺酸锂、高氯酸锂或四烷基铵盐等。另外，在电变色溶液406中还包括适当添加量的高分子，以提高电变色溶液406的黏度；例如聚环氧乙烯、聚环氧丙烷或聚甲基丙烯酸甲酯等。而电变色溶液406中的溶剂则例如碳酸丙烯酯、碳酸乙二酯、γ-丁内酯、乙腈、四氢呋喃或甲基吡咯啶酮。

上述薄膜太阳电池410的正极层412与负极层414同时是光敏性电变色装置400的正电极与负电极，如图4所示。当太阳光420由透明基板408表面进入光敏性电变色装置400时，薄膜太阳电池410立刻产生电子空穴对。在发电状态下薄膜太阳电池410所产生的电流，经由正极层412与负极层414被带到电变色溶液406里，使原本处于透明无色状态的电变色溶液406发生氧化/还原(redox)反应。

由于薄膜太阳电池410产生的电流在电变色溶液406中被转换成离子流，因此通电后，虽然正极层412与负极层414同时接触电变色溶液406，但并不会有短路问题发生。

以下图6A至图6E是依照本发明的第二实施例的一种光敏性电变色装置的制造流程剖面示意图。

请先参照图6A，在透明基板600上成长一层透明导电氧化物薄膜(TCO)，再以第一道激光剥除区域P1的透明导电氧化物薄膜，进而形成正极层602。

然后，请参照图6B，以等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)法，在透明基板600与正极层602上进行半导体薄膜604的连续镀膜，再以第二道激光剥除区域P2的半导体薄膜604。

接着，请参照图6C，在正极层602及半导体薄膜604上，以物理气相沉积(PVD)法进行金属镀膜，再以第三道激光剥除区域P3的金属薄膜，以形成负极层606。至此，形成由正极层602、半导体薄膜604以及负极层606所构成的薄膜太阳电池608。此时，每个薄膜太阳电池608的正极层602透过区域P2与另一个的负极层606电性相连。当完成全部工艺后，此时薄膜太阳电池608间借着金属(即负极层606)与透明导电氧化物薄膜(即正极层602)的相连接，可直接在透明基板600(如玻璃)上完成模块化工艺。

此外，可通过控制负极层606的间距来调整模块透光度，因为正极层602露出的区域和正极电场密度成反比，当电场密度愈高、变色较深；电场密度愈低、变色较浅。换言之，图6C中的负极层606的间距比图4中的负极层414的间距大，所以在其他构件都相同的情况下，图6C的正极电场密度低于图4的正极电场密度，所以图4的正极变色比图6C的要深。另外，如将图6C中的负极层606的间距拉大，可增加装置的透光面积。

在图6C的步骤后，可选择进行图6D所示的步骤，在每一半导体薄膜604的侧壁形成钝化层(passivation layer)610，以保护半导体薄膜604不受影响，譬如某些电变色溶液可能有侵蚀半导体薄膜604的疑虑。

接着，请参照图6E，在透明基板600上完成模块化工艺，把透明非导电基材612与电变色溶液614与图6D的结构相结合。

图7是图6E的光敏性电变色装置的俯视图，其中仅显示透明基板600以及由金属镀成的负极层606，至于空白区域700就是光敏性电变色装置的正极。

图8A则是透光型薄膜太阳电池模块所组成的光敏性电变色装置的俯视图，当阳光照射光敏性电变色装置时，薄膜太阳电池(如图6E的608)立刻产生电子空穴对，让电变色溶液(如图6E的614)在正负极产生氧化还原反应并变色，再扩散到整体的电变色溶液内，如图8B所示，原本透明的区域700会变色。

在本发明的光敏性电变装置，除了应用薄膜太阳电池模块驱动变色，也可应用其他的薄膜太阳电池模块进行发电如：铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池模块或镉碲(CdTe)薄膜太阳电池模块。

以下列举几个实验来证实本发明的功效，且于下列实验中是以硅薄膜太阳电池模块为范例。

实验一

在碳酸丙烯酯(Propylene carbonate，PC)溶液下进行N，N，N’，N’-四甲基-1，4-苯二胺(TMPD)以及庚基紫晶(HV)正、负极有机小分子电变色材料的C-V图扫描，扫描速率为100mV/s，扫描范围是0V～1.6V，使用的电解质盐类为LiClO₄ 0.1M。图9显示在0.8V的第一个氧化峰为TMPD的氧化着色峰，第二个为HV的氧化峰，还原一样是HV先然后回到0.4V就是TMPD的还原峰。操作的最低着色电位在约0.6V就有着色的效果，可以搭配图10的UV-Vis吸收观察。由图10中可以看到，反应的电位大于0.4V的时就有些微的着色，大于0.6V就有明显的着色现象，两个特征吸收峰是由TMPD与HV共同贡献的。操作大于0.8V时，颜色的吸收就没有呈现线性的增加，所以操作在0.8V之下是比较适合的操作电位。在电流响应的部分，控制在0～0.6V的操作电位之下，反应的时间可以在一秒之内完成，如图11所示。

实验二

将清洗好的玻璃进行第一层透明导电膜的沉积，完成后送入激光划线工艺中，在工艺中依所需要的输出电压、电流或功率决定所需要电池(cell)间宽度，再以266nm、355nm或1064nm其中一种脉冲激光，将玻璃上的透明导电膜剥除。激光剥除完成后送入清洗机中将划线区残留的颗粒清洗干净，以得到正极层。之后，进行等离子体辅助化学气相沉积(Plasma-EnhancedChemical Vapor Deposition，PECVD)，制作硅薄膜。完成后再送入真空溅镀机内沉积数十纳米的透明导电膜，以增加器件效率。接着送入激光划线工艺中，与第一条线相距约数十微米，以532nm脉冲激光将硅薄膜层剥除。然后送入溅镀机内沉积背金属电极(如银)，此电极也可以增加光源反射，增加器件的光吸收效率。最后送入激光划线工艺中，与第二条线相距约数十微米，以532nm脉冲激光将硅薄膜上的透明导电薄膜及背金属电极剥除后，以得到负极层。最后，进入清洗过程，将划线区域残留颗粒清洗干净，完成硅薄膜太阳能电池模块制作。

实验三

由于电变色溶液的氧化/还原电位不高，以及变色所需的电荷密度不高，因此当硅薄膜太阳电池的效能足以发生电变色时，可去掉背金属电极，单独由透明导电氧化物(TCO)构成负极层。图12为面积为0.5cm×0.5cm的透光型硅薄膜太阳电池的IV curve，由实验得知降低a-Si本征层的厚度对Voc值影响不大，但对Jsc就有显著的影响，电流密度降低了接近三成，表一详细说明降低a-Si本征层的厚度对硅薄膜太阳电池电性的影响。由于本实验所使用的有机小分子的还原电流低于透光型硅薄膜太阳电池的Jsc，因此可应用透光型硅薄膜太阳电池驱动有机小分子电变色材料。

表一

本征层厚度	V_OC(V)	J_SC(mA/cm²)	FF	Pmax(W)	Eff.％
						150nm	0.7898	7.44	53.4213	0.00078	3.1373
300nm	0.8373	9.2	69.0118	0.0013	5.3145
						400nm	0.8317	10.13	65.82	0.0013	5.5456

实验四

先准备由一块7.5cm×7.5cm透明玻璃基材，并以耐溶剂胶带贴在其边缘处作为间隔物(spacer)。另外将正极变色材料TMPD，依照其分子量分别配制0.1M溶于碳酸丙烯酯(propylene carbonate)溶剂内，再添加LiClO₄ 0.1M，并搅拌配成均匀透明无色的电变色溶液。将以上电变色溶液涂布于上述透明玻璃基材，再将面积为7.5cm×7.5cm的硅薄膜太阳电池模块覆盖在透明玻璃基材上，组成光敏性电变色装置。

而硅薄膜太阳电池模块的开路电压Voc为7.23V，电流密度Jsc为67.88mA，FF为47.11％，Pmax为0.23W以及效率为4.47％。当太阳光照射光敏性电变色装置时，在1分钟时间内，电变色溶液在正、负极的正下方开始产生氧化还原应变色，由透明无色逐渐变成浅蓝色，再变成深蓝色。

实验五

先准备由一块7.5cm×7.5cm透明玻璃基材，并以耐溶剂胶带贴在其边缘处作为间隔物。将HV、TMPD依照其分子量分别配制0.1M溶于碳酸丙烯酯(propylene carbonate)溶剂内，并添加0.1M的盐类电解质，再搅拌配成均匀透明无色的电变色溶液。将以上电变色溶液涂布于上述透明玻璃基材，再将面积为7.5cm×7.5cm的透光型硅薄膜太阳电池模块覆盖在透明玻璃基材上，组成光敏性电变色装置。

透光型硅薄膜太阳电池模块的负极层间距拉大，开路电压Voc为6.81V，电流密度Jsc为23.76mA，Pmax为0.07W。当太阳光照射光敏性电变色装置时，在1分钟时间内，电变色溶液在模块正极的正下方开始产生变色，由透明无色逐渐变成浅蓝色，再变成深蓝色。

实验六

将开路电压Voc为6.68V，电流密度Jsc为59.19mA，FF为42.88，Pmax为0.169W以及效率为3.27％的7.5cm×7.5cm硅薄膜太阳电池模块以ribbon导线进行焊接使太阳电池产生的电源可导出。

准备一块7cm×7cm透明玻璃基材，并以耐溶剂胶带贴在其边缘处作为间隔物。另外将正极变色材料TMPD依照其分子量分别配制0.1M溶于碳酸丙烯酯(propylene carbonate)溶剂内，再添加LiClO4 0.1M，并搅拌配成均匀透明无色的电变色溶液。将以上电变色溶液涂布于上述透明玻璃基材，再将面积为7cm×7cm的硅薄膜太阳电池模块覆盖在透明玻璃基材上，组成光敏性电变色装置。

当太阳光照射光敏性电变色装置时，在1分钟的时间内，电变色溶液在模块正极的正下方开始产生变色，由透明无色逐渐变成浅蓝色，再变成深蓝色。将条状(ribbon)导线的正、负端接在一起，此时电变色材料开始退色，最后恢复到透明色。

上述实验证明，由于金属材料的阻抗比电变色容液低，因此在短路状态下，照光后硅薄膜太阳电池模块所产生的电子空穴对，可直接提供电变色元系统变色；但如果硅薄膜太阳电池模块的正、负电极接通，模块所产生的电流只用来发电，并不会有变色产生，如图13所示。

若要控制本发明的光敏性电变色装置，可选择以下方式：

1.利用直流/交流转换装置(DC/AC Inverter)1400，将薄膜太阳电池产生的电流转换为交流电之后可作为市电1402供应一般电器使用，如图14所示。

2.将薄膜太阳电池产生的电流接到直流电荷储存装置1500(之后可作为蓄电池供应一般直流电器使用)，如图15所示。

3.运用薄膜晶体管(TFT)等工艺，在薄膜太阳电池正负极两端都制作薄膜晶体管1600当作开关，来单独控制薄膜太阳电池与外接电路的开关(On/Off)，如此可达成主动式控制电变色装置如图16所示。

综上所述，本发明的光敏性电变色装置是利用整体式串联薄膜太阳电池模块，使薄膜太阳电池模块的正、负极层同时扮演光敏性电变色装置的正电极及负电极。由于本发明的结构可与目前的薄膜太阳电池模块的工艺相匹配，所以利于量产。而且，通过薄膜太阳电池之间正、负极层的串联，就不需要在光敏性电变色装置中另外加设电路配线，因此大幅降低制造成本与时间。

由于本发明的光敏性电变色装置中的电极并非如传统电变色装置的电源由电极边缘供应，而可依所需平均散布于整面的薄膜太阳电池基材上，因此可形成均匀的电场，让电变色溶液在不同区域有相同的变色程度，避免虹膜效应的发生。

虽然本发明已以实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定为准。

Claims

1.一种光敏性电变色装置，包括：

透明非导电基材；

薄膜太阳电池模块，其为整体式串联模块，该薄膜太阳电池模块包括：

透明基板；以及

多个薄膜太阳电池，位于该透明基板上，该多个薄膜太阳电池包括：多个正极层，位于该透明基板表面；多个负极层，位于该多个正极层上；以及多个半导体薄膜，位于该多个负极层与该多个正极层之间，

且该多个薄膜太阳电池之一的正极层与另一个的负极层电性相连，该多个薄膜太阳电池彼此串联在一起；以及

电变色溶液，位于该透明非导电基材与该薄膜太阳电池模块之间。

2.如权利要求1所述的光敏性电变色装置，还包括钝化层，设置于该多个薄膜太阳电池中的每一半导体薄膜的侧壁。

3.如权利要求1所述的光敏性电变色装置，其中该多个正极层自该多个负极层之间露出，且该电变色溶液的变色深浅程度能通过控制该多个负极层的间距来调整。

4.如权利要求1所述的光敏性电变色装置，其中该多个正极层的材料包括透明导电氧化物。

5.如权利要求1所述的光敏性电变色装置，其中该多个负极层的材料包括透明导电氧化物及金属。

6.如权利要求1所述的光敏性电变色装置，其中该电变色溶液的成分包括氧化/还原型有机小分子电变色材料以及溶剂。

7.如权利要求6所述的光敏性电变色装置，其中该氧化/还原型有机小分子电变色材料是选自包括负极变色材料以及正极变色材料所组成的材料组的一种材料。

8.如权利要求1所述的光敏性电变色装置，其中该电变色溶液的氧化/还原电位小于3V。

9.如权利要求1所述的光敏性电变色装置，其中该薄膜太阳电池模块包括硅薄膜太阳电池模块、CIGS薄膜太阳电池模块或CdTe薄膜太阳电池模块。

10.如权利要求1所述的光敏性电变色装置，其中该透明非导电基材包括玻璃、塑料或可挠性基材。

11.如权利要求1所述的光敏性电变色装置，其中该薄膜太阳电池模块的该透明基板包括玻璃、塑料或可挠性基材。

12.如权利要求1所述的光敏性电变色装置，还包括直流/交流转换装置，由此将该多个薄膜太阳电池提供的电流转换为市电。

13.如权利要求1所述的光敏性电变色装置，还包括直流电荷储存装置，由此储存该多个薄膜太阳电池产生的电流。

14.如权利要求1所述的光敏性电变色装置，还包括薄膜晶体管，分别连接到薄膜太阳电池模块的正负极两端，以便单独控制薄膜太阳电池模块与外接电路的开关。