CN113568197A - 一种柔性红外辐射动态调控器件及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种柔性红外辐射动态调控器件及制备方法，该器件从上到下依次包括电致变发射率层、纳米电极层、电解质层和柔性底电极层，电致变发射率层由导电聚合物制备而成，所述导电聚合物为聚苯胺及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吲哚、聚呋喃和聚咔唑中的一种。该制备方法为采用刮涂、喷涂、喷墨打印等易于大面积制备的方式实现电解质层、纳米电极层和电致变发射率层的制备，以及器件的封装。本发明提供的器件结构简单、发射率变化幅度大且变化均匀、器件稳定性好，可用于大尺寸器件组装。本发明提供的制备方法工艺简单，制备周期短，制备面积可扩大，能用于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及电致变发射率器件技术领域，尤其是一种柔性红外辐射动态调控器件及制备方法。
背景技术
随着现代科技的迅猛发展，大量高技术侦察探测装备不断应用于战争中，与之对应的伪装技术也快速发展起来。目前，伪装技术应用越来越广泛，已成为一种有效防御的重要手段，甚至会改变战场形势。针对敌方不断发展的红外探测手段以及高机动作战时快速变化的作战背景，传统的红外伪装技术愈来愈显示出其局限性，迫切需要发展能够主动适应作战环境变化的动态红外伪装技术。
红外伪装的主要探测目标波段即为大气窗口的3～5μm和8～14μm波段，其目的是消除或减小目标与背景间中远红外波段两个大气窗口辐射特性的差异。降低目标的红外辐射出射度是红外隐身最主要的实现方式。根据史蒂芬-玻尔兹曼定律，红外辐射出射度可以表示为：M＝εσT4。根据公式可以看出，红外辐射出射度M与目标的表面发射率ε及温度T有关。所以要实现红外伪装，可通过两种途径：一是改变物体表面的发射率；另一种是控制目标表面温度。目前红外动态伪装的研究也主要是从调控发射率和调控温度两个方面着手，调控温度(尤其是降低温度)，需要消耗大量能源，而且系统复杂，重量大，而调控发射率则相对简便，但目前现有的调控发射率的方式存在发射率变化梯度小且变化不均匀、器件稳定性不佳以及大尺寸器件组装难等难点。
发明内容
本发明提供一种柔性红外辐射动态调控器件及制备方法，用于克服现有技术中结构复杂、发射率变化幅度小且变化不均匀、器件稳定性不佳以及大尺寸器件组装难等缺陷。
为实现上述目的，本发明提出一种柔性红外辐射动态调控器件，所述器件从上到下依次包括电致变发射率层、纳米电极层、电解质层和柔性底电极层；
所述电致变发射率层由导电聚合物制备而成，所述导电聚合物为聚苯胺及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吲哚、聚呋喃和聚咔唑中的一种或几种；
所述柔性红外辐射动态调控器件通过改变施加在导电聚合物上的电压以改变导电聚合物的掺杂程度，进而改变导电聚合物的能带结构，从而改变其光吸收的特征。
进一步的，所述纳米电极层的原料为银纳米线、铜纳米线、碳纳米线和碳纳米管中的一种或几种。
进一步的，所述纳米电极层的厚度为30nm～500μm。
进一步的，所述电解质层中的电解质为凝胶电解质、固态电解质或者离子液体电解质。
进一步的，所述凝胶电解质包括锂盐、有机溶剂和聚合物基体；
所述锂盐为LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiCF3SO3、Li3BO3、Li3PO4和LiTFSI中的至少一种；
所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、γ-丁内酯和四氢呋喃中的至少一种；
所述聚合物基体为聚甲基丙烯酸甲酯、聚氧化乙烯、聚丙烯腈和聚偏氟乙烯中的至少一种。
进一步的，所述固态电解质为无机盐固态电解质或者由锂盐和聚合物基体组成的聚合物固态电解质；
所述无机盐固态电解质为CaF2、MgF2、ZnO2、CrO3、LiF和Ti2O5中的一种；
所述聚合物固态电解质锂盐为LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiCF3SO3、Li3BO3、Li3PO4和LiTFSI中的至少一种；
所述聚合物固态电解质聚合物基体为聚苯醚、聚氧化乙烯、聚酯、聚亚胺和聚偏氟乙烯中的至少一种。
进一步的，所述离子液体电解质包括锂盐和离子液体；
所述锂盐为LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiCF3SO3、Li3BO3、Li3PO4和LiTFSI中的至少一种；
所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐中的一种。
进一步的，所述电致变发射率层的厚度为50nm～1μm；所述电致变发射率层中导电聚合物的浓度为1～20mg/ml。
进一步的，所述柔性底电极层的材质为柔性导电布或柔性导电塑料基材。
本发明还提供了一种上述柔性红外辐射动态调控器件的制备方法，包括以下步骤：
S1：配制电解质，并将所述电解质喷涂、刮涂或喷墨打印在所述柔性底电极层上，烘干，得到电解质层；
S2：将纳米电极层的原料直接喷涂、刮涂或喷墨打印在所述电解质层上，烘干，得到纳米电极层；
S3：配制导电聚合物溶液，并将所述导电聚合物溶液喷涂、刮涂或喷墨打印在所述纳米电极层上，烘干，得到电致变发射率层；
S4：用聚丙烯或者聚乙烯封住器件的表面及边缘，得到柔性红外辐射动态调控器件。
本发明提供的柔性红外辐射动态调控器件工作原理为：通过改变施加在导电聚合物上的电压以改变其掺杂程度，也就是改变导电聚合物的能带结构，从而改变其光吸收的特征。掺杂过程中，在导电聚合物链上产生极化子、双极化子等载流子，其中极化子是导电聚合物链中的主要载流子，掺杂后在能隙结构中产生新的载流子状态是导电聚合物光学性能变化的主要因素，也即导电聚合物具有电致变色效应的主要原因。导电聚合物在中性态时，其共轭分子链上的π电子几乎排满整个分子链无法自由活动，此时导电聚合物不导电或者导电性很差。当施加一正电压(2.0±0.4V)后，共轭分子上的部分电子被去除，此时导电聚合物的导电性增加，对红外光的吸收和反射增强，此时红外光可被电极反射的部分减少，整个器件处于高吸收、低反射和高发射的状态，且该状态为可见光透明态。当施加一负电压(-2.0±0.2V)后，失去电子的共轭分子获得电子，此时导电聚合物回到初始态，对红外是高度透明的，此时红外光可以直接被纳米电极层反射，整个器件处于高反射、低发射状态，此时，在可见光下可能为着色态，也可能是透明态，可见光颜色取决于导电聚合物电致变发射率材料颜色状态。综上所述，纳米电极层不仅起导电作用，其还是一个高红外反射层，外层基于电致变发射率层的作用，主要是依靠不同电压下电致变发射率层对红外的吸收能力不同来调控红外光在纳米电极层上的反射率，以实现对红外光的调制。
与现有技术相比，本发明的有益效果有：
1、本发明的柔性红外辐射动态调控器件在中远红外波段两个大气窗口(3～5μm和8～14μm)波段具有较高的红外发射率调控范围，在3～5μm波段发射率的变化量能达到0.46，在8～14μm波段发射率的变化量能达到0.33；同时，由于导电聚合物具有高的电导率，使得该器件的响应时间短(从最高发射率状态变化到最低发射率状态的时间可达10s以内)，红外发射率变化均匀性好，且具有稳定的循环性能；此外，该器件的结构设计简单，易于将该器件的面积进行扩展，且易于将该器件进行多像素化，使其应用范围广泛；同时该器件的发射率变化幅度大且变化均匀、器件稳定性好，可用于大尺寸器件组装。
2、本发明提供的柔性红外辐射动态调控器件的制备方法工艺简单，制备周期短，制备面积可扩大，能用于工业化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的柔性红外辐射动态调控器件结构图；
图2为不同厚度纳米电极层的器件褪色前后发射率变化曲线图；
图3为不同厚度纳米电极层的器件褪色前后可见光透过率变化曲线图；
图4为不同厚度电致变发射率层的器件褪色前后发射率变化曲线图；
图5为不同浓度导电聚合物的器件褪色前后发射率变化曲线图；
图6为柔性红外辐射动态调控器件褪色前的红外热图；
图7为柔性红外辐射动态调控器件褪色后的红外热图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
无特殊说明，所使用的药品/试剂均为市售。
本发明提出一种柔性红外辐射动态调控器件，如图1所示，所述电致变发射率器件从上到下依次包括电致变发射率层、纳米电极层、电解质层和柔性底电极层；
所述电致变发射率层由导电聚合物制备而成，所述导电聚合物为聚苯胺及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吲哚、聚呋喃和聚咔唑中的一种；
所述柔性红外辐射动态调控器件通过改变施加在导电聚合物上的电压以改变导电聚合物的掺杂程度，进而改变导电聚合物的能带结构，从而改变其光吸收的特征。
优选地，所述纳米电极层由银纳米线、铜纳米线、碳纳米线、碳纳米管的一种或几种制备而成。
银纳米线、铜纳米线、碳纳米线、碳纳米管均具有高透光率和高导电性。使用以上三种材料制备电极，具有制备工艺简单、制备方式多样的优点，其中喷涂、刮涂、喷墨打印等制备方式可用于大面积制备。
优选地，所述纳米电极层的厚度为30nm～500μm。纳米电极层越厚，导电性越强，低于30nm，导电性差，大于500μm，纳米电极过厚，离子穿过纳米电极层到达电致变发射率层速度慢，降低器件响应速率。
优选地，所述电解质层中的电解质为凝胶电解质、固态电解质或者离子液体电解质。
优选地，所述凝胶电解质包括锂盐、有机溶剂和聚合物基体；
所述锂盐为LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiCF3SO3、Li3BO3、Li3PO4和LiTFSI中的至少一种；
所述有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、γ-丁内酯(BL)和四氢呋喃(THF)中的至少一种；
所述聚合物基体为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氧化乙烯(PEO)、聚丙烯腈(PAN)和聚偏氟乙烯(PVDF)中的至少一种。
优选地，所述固态电解质包括无机盐固态电解质和由锂盐和聚合物基体组成的聚合物固态电解质；
所述无机盐固态电解质包括CaF2、MgF2、ZnO2、CrO3、LiF、Ti2O5中的一种；
所述聚合物固态电解质锂盐为LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiCF3SO3、Li3BO3、Li3PO4和LiTFSI中的至少一种；
所述聚合物固态电解质聚合物基体为聚苯醚(PPO)、聚氧化乙烯(PEO)、聚酯、聚亚胺、聚偏氟乙烯(PVDF)中的至少一种。
优选地，所述离子液体电解质包括锂盐和离子液体；
所述锂盐为LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiCF3SO3、Li3BO3、Li3PO4和LiTFSI中的至少一种；
所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐中的至少一种。
优选地，所述电致变发射率层的厚度为50nm～1μm；所述电致变发射率层中导电聚合物的浓度为1～20mg/ml。
优选地，所述柔性底电极层的材质为柔性导电布或柔性导电塑料基材。
本发明还提出一种上述的柔性红外辐射动态调控器件的制备方法，包括：
S1：配制电解质，并将所述电解质喷涂、刮涂或喷墨打印在所述柔性底电极层上，烘干，得到电解质层；
S2：将纳米电极层的原料直接喷涂、刮涂或喷墨打印在所述电解质层上，烘干，得到纳米电极层；
S3：配制导电聚合物溶液，并将所述导电聚合物溶液喷涂、刮涂或喷墨打印在所述纳米电极层上，烘干，得到电致变发射率层；
S4：用聚丙烯或者聚乙烯封住器件的表面及边缘，得到柔性红外辐射动态调控器件。
以下结合具体实施例对本发明进行解释说明。
实施例1
本实施例提供一种柔性红外辐射动态调控器件，该器件从上到下依次包括电致变发射率层、纳米电极层、电解质层和柔性底电极层；电致变发射率层由导电聚合物制备而成；导电聚合物为聚噻吩。
本实施例还提供一种上述所述柔性红外辐射动态调控器件的制备方法，包括：
S1：选择柔性导电布作为柔性底电极层；
S2：称取2.33g LiClO4，并溶解在20ml的碳酸丙烯酯(PC)溶液中，加热搅拌溶解后得到1mol/L的电解质溶液，取3g上述电解质溶液加入0.75g PMMA，加热至70℃，以600r/s转速搅拌，得到粘稠的凝胶电解质；
并将所述电解质溶液分三次刮涂在所述柔性底电极层上，电解质层厚度为7μm，放置在70℃烘箱里烘干，得到电解质层；
S3：选择直径为50μm的银纳米线，将其喷涂在所述电解质层上，在加热台45℃下烘干约10min，喷涂厚度分别为500nm，得到不同厚度的纳米电极层；
S4：将0.2g聚噻吩溶解于20ml二甲苯溶液中，得到10mg/ml的导电聚合物溶液，并将所述导电聚合物溶液喷涂在所述纳米电极层上，喷涂厚度分别为200nm烘干，得到不同厚度的电致变发射率层。
S5：用聚丙烯封住器件的表面及边缘，得到柔性红外辐射动态调控器件。
实施例2～3：
实施例2～3与实施例1的区别在于：步骤S3中纳米电极层的喷涂厚度分别为1μm和5μm，其他步骤同实施例1。
实施例4～5：
实施例4～5与实施例1的区别在于：步骤S4中将配置的浓度为10mg/ml的导电聚合物溶液，喷涂在所述纳米电极层上，喷涂厚度分别为300nm和400nm，其他步骤同实施例1。
实施例6～7：
实施例6～7与实施例1的区别在于：步骤S4中分别称取0.16g、0.12g聚噻吩溶解于20ml二甲苯溶液中，得到8mg/ml、6mg/ml导电聚合物溶液，并将所述导电聚合物溶液喷涂在所述纳米电极层上，导电聚合物的喷涂厚度为300nm，其他步骤同实施例1。
对本实施例1～7制备的电致变发射率器件褪色前后的发射率性能进行评价。
图2为不同厚度纳米电极层的器件褪色前后发射率变化曲线图，图3为不同厚度纳米电极层的器件褪色前后可见光透过率变化曲线图。银纳米线喷涂厚度为500nm、1μm、5μm时对应的电阻值分别为200Ω、100Ω、20Ω。由图2和图3可知，多孔电极材料银纳米线厚度越厚，电阻值越低，红外反射率越大，而对应同一银纳米线厚度的器件的低发射态发射值越低。施加+2.2V电压后，器件从低发射态转变为高发射态，高、低发射态之间的发射率梯度范围也随着器件银纳米线厚度增加而增大，但器件透明度随之降低。不同厚度银纳米线的器件褪色前后的发射率见表1。
表1不同厚度银纳米线的电致变发射率器件褪色前后的发射率
图4为不同厚度电致变发射率层的器件褪色前后发射率变化曲线图；表2为不同厚度导电聚合物制备的器件褪色前后的发射率。从图4和表2可以看出，在3～5μm和8～14μm波段，器件低发射态发射率随着电致变发射率层厚度增加而增加，原因是导电聚合物厚度过厚，在低发射态时对红外吸收过强，导致低发射态发射率显著升高。由图4可知，器件高、低发射态之间的发射率梯度差呈现先增大后减小的趋势，说明导电聚合物过厚或者过薄均不能达到器件的最佳性能，只有在合适的膜厚时，器件的性能最优。当导电聚合物过薄时，其在高掺杂态时红外吸收能力不够，不能阻挡红外线到达电极表面，使得整个器件总是呈现较高的反射率，即低发射态；当导电聚合物层过厚时，其在去掺杂态时的红外透过率仍较低，红外光不能完全达到电极表面，使得整个器件总是呈现较低的反射率，即高发射态；只有当聚合物膜厚适中时，器件性能最佳。
表2不同厚度导电聚合物制备的电致变发射率器件褪色前后的发射率
图5为浓度为6mg/ml、8mg/ml、10mg/ml导电聚合物的器件褪色前后发射率变化曲线图，表3为不同厚度导电聚合物制备的器件褪色前后的发射率。从图5和表3中可知，在3～5μm和8～14μm波段，器件不同状态的发射态发射率均随着导电聚合物厚度增加而增加，器件高、低发射态之间的发射率梯度差呈现先增大后减小的趋势，导电聚合物的浓度较高时，在去掺杂过程中不易达到完全的红外透明，故内层纳米电极层对红外的反射值上限要低一些，整个器件的反射率可调范围会偏向低反射率到中高反射率范围(即上限不高)。换而言之，导电聚合物浓度较高时，器件低发射态发射率较高。而对于浓度较低的导电聚合物，在高掺杂态时，不易达到高的红外吸收，整个器件的反射率可调范围会偏向中低反射率到高反射率范围(即反射下线不低)。换而言之，导电聚合物浓度较低时，器件高发射态发射率不高。只有当导电聚合物浓度适中时，在去掺杂和掺杂过程中，可达到高红外透明和高红外吸收态，此时器件低发射态时发射率可达到最低，高发射态时发射率可达到最高值，其调控范围达到最大值。由表3可知，当导电聚合物浓度为8mg/ml时，发射率调控范围最大，在3～5μm波段，器件在低发射态时发射率为0.32，高发射态时发射率为0.78，发射率梯度Δε为0.46；在8～14μm波段，器件在低发射态时发射率为0.23，高发射态时发射率为0.58，发射率梯度Δε为0.33。
表3不同浓度导电聚合物制备的电致变发射率器件褪色前后的发射率
图6和图7为导电聚合物浓度为8mg/ml、导电聚合物厚度为300nm、纳米电极层厚度为5μm时，器件在褪色前后的红外热像图，从图中可看出，高、低发射态之间的温度差约为5.2℃。
实施例8
本实施例提供一种柔性红外辐射动态调控器件的制备方法，包括：
S1：选择ITO/PET作为柔性底电极层；
S2：同实施例1中的步骤S2；
S3：选择直径为50μm的碳纳米管，将其喷涂在所述电解质层上，在加热台45℃下烘干约10min，喷涂厚度为500μm，得到纳米电极层；
S4：将0.02g聚噻吩溶解于20ml四氯化碳溶液中，得到1mg/ml的导电聚合物溶液，并将所述导电聚合物溶液喷涂在所述纳米电极层上，喷涂厚度为300nm，烘干，得到不同厚度的电致变发射率层。
S6：用聚乙烯封住器件的表面及边缘，得到柔性红外辐射动态调控器件。
实施例9
本实施例提供一种柔性红外辐射动态调控器件的制备方法，包括：
S1：选择ITO/PI作为柔性底电极层；
S2：称取15.2g LiPF6，并溶解在100ml的碳酸二甲酯(DMC)溶液中，加热搅拌溶解得到1mol/L的电解质溶液，取20g上述电解质溶液加入2g PEO，加热(70℃)搅拌(转速600r/s)，得到粘稠的凝胶态电解质；
并将所述电解质溶液多次喷墨打印在所述柔性底电极层上，电解质层厚度为7μm，放置在70℃烘箱里烘干，得到电解质层；
S3：选择直径为50μm的碳纳米管异丙醇溶液，将其喷涂在所述电解质层上，在加热台45℃下烘干约10min，喷涂厚度为30nm，得到纳米电极层；
S4：将2g聚苯胺溶解于20ml四氯化碳溶液中，得到10mg/ml的导电聚合物溶液，并将所述导电聚合物溶液喷墨打印在所述纳米电极层上，喷涂厚度为300nm，烘干，得到电致变发射率层。
S5：用聚丙烯封住器件的表面及边缘，得到柔性红外辐射动态调控器件。
实施例10
本实施例提供一种柔性红外辐射动态调控器件的制备方法，包括：
S1：选择ITO/PEN作为柔性底电极层；
S2：称取15.2g LiPF6，并溶解在100ml的碳酸二甲酯(DMC)溶液中，加热搅拌溶解后得到1mol/L的电解质溶液，取20g上述电解质溶液加入1g PEO，加热(70℃)搅拌(转速600r/s)，得到粘稠的凝胶态电解质；
并将所述电解质溶液多次喷涂在所述柔性底电极层上，电解质层厚度为7μm，放置在70℃烘箱里烘干，得到电解质层；
S3：选择石墨烯异丙醇溶液，将其喷涂在所述电解质层上，在加热台45℃下烘干约10min，喷涂厚度为5μm，得到纳米电极层；
S4：将0.2g聚吡咯溶解于20ml四氯化碳溶液中，得到20mg/ml的导电聚合物溶液，并将所述导电聚合物溶液喷墨打印在所述纳米电极层上，喷涂厚度为50nm，烘干，得到电致变发射率层。
S5：用聚丙烯封住器件的表面及边缘，得到柔性红外辐射动态调控器件。
实施例11
本实施例提供一种柔性红外辐射动态调控器件的制备方法，包括：
S1：选择柔性导电玻璃作为柔性底电极层；
S2：称取35.875g双三氟甲烷磺酰亚胺锂LiTFSI，并溶解在50ml的1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐溶液中，加热搅拌溶解后得到2.5mol/L的电解质溶液，取20g上述电解质溶液加入4.3g PMMA，加热(70℃)搅拌(转速600r/s)，得到离子液体电解质；
S3：同实施例10中的步骤S3。
S4：同实施例1中的步骤S4.
S5：用PE封住器件的表面及边缘，得到柔性红外辐射动态调控器件。
实施案例8～11制备的器件在中远红外波段的两个大气窗口(3～5μm和8～14μm)波段均具有较高的红外发射率调控范围。器件初始发射态为高发射态，施加2.0V电压后，器件从高发射态转变成低发射态，施加-2.0V电压后，器件从低发射态转换为高发射态。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种柔性红外辐射动态调控器件，其特征在于，所述器件从上到下依次包括电致变发射率层、纳米电极层、电解质层和柔性底电极层；
所述电致变发射率层由导电聚合物制备而成，所述导电聚合物为聚苯胺及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吲哚、聚呋喃和聚咔唑中的一种或几种；
所述柔性红外辐射动态调控器件通过改变施加在导电聚合物上的电压以改变导电聚合物的掺杂程度，进而改变导电聚合物的能带结构，从而改变其光吸收的特征。
2.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述纳米电极层的原料为银纳米线、铜纳米线、碳纳米线和碳纳米管中的一种或几种。
3.如权利要求1或2所述的器件，其特征在于，所述纳米电极层的厚度为30nm～500μm。
4.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述电解质层中的电解质为凝胶电解质、固态电解质或者离子液体电解质。
5.如权利要求4所述的器件，其特征在于，所述凝胶电解质包括锂盐、有机溶剂和聚合物基体；
所述锂盐为LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiCF3SO3、Li3BO3、Li3PO4和LiTFSI中的至少一种；
所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、γ-丁内酯和四氢呋喃中的至少一种；
所述聚合物基体为聚甲基丙烯酸甲酯、聚氧化乙烯、聚丙烯腈和聚偏氟乙烯中的至少一种。
6.如权利要求4所述的器件，其特征在于，所述固态电解质为无机盐固态电解质或者由锂盐和聚合物基体组成的聚合物固态电解质；
所述无机盐固态电解质为CaF2、MgF2、ZnO2、CrO3、LiF和Ti2O5中的一种；
所述聚合物固态电解质锂盐为LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiCF3SO3、Li3BO3、Li3PO4和LiTFSI中的至少一种；
所述聚合物固态电解质聚合物基体为聚苯醚、聚氧化乙烯、聚酯、聚亚胺和聚偏氟乙烯中的至少一种。
7.如权利要求4所述的器件，其特征在于，所述离子液体电解质包括锂盐和离子液体；
所述锂盐为LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiCF3SO3、Li3BO3、Li3PO4和LiTFSI中的至少一种；
所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐中的一种。
8.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述电致变发射率层的厚度为50nm～1μm；所述电致变发射率层中导电聚合物的浓度为1～20mg/ml。
9.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述柔性底电极层的材质为柔性导电布或柔性导电塑料基材。
10.一种如权利要求1～9任一项所述的柔性红外辐射动态调控器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：配制电解质，并将所述电解质喷涂、刮涂或喷墨打印在所述柔性底电极层上，烘干，得到电解质层；
S2：将纳米电极层的原料直接喷涂、刮涂或喷墨打印在所述电解质层上，烘干，得到纳米电极层；
S3：配制导电聚合物溶液，并将所述导电聚合物溶液喷涂、刮涂或喷墨打印在所述纳米电极层上，烘干，得到电致变发射率层；
S4：用聚丙烯或者聚乙烯封住器件的表面及边缘，得到柔性红外辐射动态调控器件。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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