Elektrochromismus beschreibt die Fähigkeit bestimmter chemischer Verbindungen, insbesondere anorganischer und organischer Substanzen, ihre Farbe reversibel durch elektrochemische Reduktion oder Oxidation zu verändern. Dieses Phänomen wurde erstmals 1815 vom schwedischen Chemiker Jöns Jacob Berzelius beschrieben, der eine Farbänderung in erhitztem WO3 entdeckte, als es einem Wasserstoffstrom ausgesetzt wurde. 1824 griff der deutsche Chemiker Friedrich Wöhler das Thema auf und berichtete von einer beeindruckenden Farbänderung von WO3, als es mit Natrium reagierte, was wahrscheinlich zur Bildung von Natriumtungstenbronze führte. Doch erst 1961 prägte J.R. Platt den Begriff „Elektrochromismus“, nachdem er eine ähnliche Farbänderung in organischen Farbstoffen unter dem Einfluss eines starken elektrischen Feldes beobachtet hatte. Ein Meilenstein in der systematischen Untersuchung dieses Phänomens erfolgte jedoch erst 1969 durch den wegweisenden Artikel von Satyen K. Deb, der die elektrochromische Färbung von WO3-Dünnfilmen beschrieb und damit den Grundstein für die technologische Weiterentwicklung von elektrochromischen Geräten legte.
Das Wissen über Elektrochromismus und seine Anwendung auf dünne Schichten von WO3 und anderen anorganischen Materialien wurde über die Jahre immer weiter verfeinert. Ein besonders wichtiger Beitrag dazu kam 1995 mit dem Buch Handbook of Inorganic Electrochromic Material von Claes-Göran Granqvist. Dieses Werk bleibt auch nach drei Jahrzehnten eine wesentliche Ressource für Forscher und Ingenieure, die sich mit elektrochromen Materialien und deren Anwendung in modernen Technologien befassen. Besonders die Entwicklungen im Bereich der Elektrochromischen Geräte und ihrer Anwendungsgebiete – von energieeffizienten Fenstern bis hin zu multifunktionalen Displays – zeigen, wie dieser Bereich wissenschaftlicher Forschung und Technik mittlerweile weitreichende gesellschaftliche Relevanz erlangt hat.
In den letzten Jahren haben sich auch die Forschungen zu organischen Farbstoffen und deren elektrochromischen Eigenschaften intensiviert. Besonders Viologene, eine Gruppe von Farbstoffen, die durch ihre Fähigkeit zur Farbumschaltung in verschiedene Oxidationszustände auffallen, haben großes Interesse auf sich gezogen. Diese Farbstoffe, wie Methylviologen (MV), zeigen eine markante Farbänderung von Violett (im monokationischen Zustand) zu Rot/Orange (im neutralen Zustand), was sie zu geeigneten Kandidaten für die Entwicklung von elektrochromischen Geräten macht. Auch wenn diese Substanzen aufgrund ihrer schnellen Reaktionsgeschwindigkeit und ihres hohen optischen Kontrasts vielversprechend erscheinen, gibt es Herausforderungen wie die niedrige Effizienz bei der Rückumwandlung der Farben und die Instabilität in wässrigen Systemen. Technologische Fortschritte zur Verbesserung der Stabilität, wie die Verwendung von langen Alkylketten oder die Interaktion mit Polymeroberflächen, wurden entwickelt, um die Lebensdauer der Geräte zu verlängern.
Ein weiteres interessantes Thema ist die Anwendung von Viologen in industriellen elektrochromischen Geräten. Trotz ihrer Toxizität und der damit verbundenen Gefahren, wie die Entwicklung von Parkinson bei Landarbeitern durch den Kontakt mit Paraquat (einem Derivat des Methylviologens), bleibt Viologen aufgrund ihrer außergewöhnlichen Eigenschaften ein zentraler Bestandteil der Forschung. Insbesondere die Fähigkeit von Viologen, stabile, luftbeständige Verbindungen zu bilden, hat ihre Verwendung in der Entwicklung langlebigerer Geräte ermöglicht.
Die Fortschritte im Bereich des Elektrochromismus sind nicht nur in wissenschaftlicher Hinsicht bedeutend, sondern haben auch direkte Auswirkungen auf verschiedene Technologiebereiche. Elektrochromische Materialien werden zunehmend in der Architektur eingesetzt, insbesondere bei der Entwicklung von „intelligenten Fenstern“, die ihre Farbe je nach Lichtintensität oder Temperatur ändern und so den Energieverbrauch regulieren können. Ebenso finden elektrochromische Farbstoffe Anwendung in der Herstellung von Displays, die eine hohe visuelle Kontrastierung und schnelle Reaktionszeiten bieten.
Darüber hinaus sind die Entwicklungen im Bereich der anorganischen und organischen Elektrochromismus nicht nur aus technologischer, sondern auch aus gesellschaftlicher Perspektive von Bedeutung. Die Suche nach umweltfreundlicheren und nachhaltigeren Lösungen in der Materialforschung spielt eine zentrale Rolle. Während anorganische Materialien wie WO3 bereits gut erforscht und in industriellen Anwendungen verbreitet sind, bieten organische Materialien vielversprechende Alternativen, insbesondere in Bezug auf Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Anforderungen. Dieser Wandel zu umweltfreundlicheren und nachhaltigeren Technologien wird in den kommenden Jahren eine noch größere Rolle spielen, da immer mehr Anwendungsgebiete nach umweltverträglicheren Lösungen suchen.
Ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Untersuchung von Elektrochromismus ist die Berücksichtigung der sozialen und gesundheitlichen Auswirkungen, die mit der Anwendung dieser Technologien verbunden sein können. Während die Forschung zu den physikalischen und chemischen Eigenschaften von elektrochromischen Materialien beeindruckende Fortschritte macht, ist es ebenso entscheidend, die Risiken und möglichen negativen Auswirkungen zu verstehen und zu minimieren. Dies schließt sowohl die gesundheitlichen Gefahren durch toxische Substanzen wie Viologen ein, als auch die ökologischen Auswirkungen der Herstellung und Entsorgung solcher Materialien.
Endtext
Wie funktionieren elektrochrome multifunktionale Geräte und welche Fortschritte wurden erzielt?
Die Entwicklung elektrochromer (EC) multifunktionaler Geräte hat in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht, insbesondere im Bereich der Energiespeicherung und -umwandlung. Solche Geräte kombinieren die elektrochrome Funktionalität mit anderen Technologien, was sie zu vielversprechenden Kandidaten für die nächste Generation von Smart-Windows und optoelektronischen Geräten macht.
Ein bemerkenswerter Fortschritt wurde von Liu et al. (2019) erzielt, die ein dualfunktionales Gerät entwickelten, das auf festen anorganischen Materialien basierte, die durch ein reaktives Magnetronsputtern hergestellt wurden. In diesem Fall wurden Ta2O5/LiNbO3/Ta2O5 als Elektrolytmaterial und WO3 sowie NiO als elektrochrome Kathoden- bzw. Anodenmaterialien verwendet. Die elektrochrome Reaktion dieses Systems war besonders bemerkenswert, da der Energielevel des Geräts in Echtzeit visualisiert werden konnte, was eine präzise Überwachung des Lade- und Entladevorgangs ermöglichte. Im Vergleich zu ähnlichen Systemen, die flüssige oder Gel-Elektrolyte verwenden, zeichnete sich dieses ultradünne Gerät durch eine signifikante Reduktion von Volumen und Gewicht aus und konnte eine hohe volumetrische Kapazität von 322 F cm−3 und eine Energiedichte von 0,37 W h cm−3 erzielen. Darüber hinaus zeigte es eine hohe Zuverlässigkeit und Stabilität, mit einer Kapazitätsretention von 96,4% nach 5000 Zyklen bei einer Stromdichte von 2 A cm−3.
Weitere bedeutende Fortschritte wurden 2022 von Singh und Kulkarni (Indien) gemacht, die ein EC-Gerät entwickelten, das auf dem chemisch synthetisierten leitfähigen Polymer Poly(o-methoxyanilin) (POMA) als anodischem EC-Layer basierte. Das Gerät zeichnete sich durch einen hervorragenden optischen Kontrast von 57% und schnelle Umschaltzeiten von etwa 5 Sekunden aus. Auch die Zyklenstabilität war gut, mit mehr als 500 Zyklen bei guter Leistung. In der darauffolgenden Entwicklung schufen die Forscher ein EC-Ink, das aus WO3⋅H2O-Nanoplättchen bestand, die auf reduzierten Graphenoxid-Nanosheets (rGO) unterstützt wurden. Diese Tinte konnte durch Sprühbeschichtung hochqualitative aktive Filme auf transparenten leitfähigen Elektroden über größere Flächen (25 cm2) auftragen, was zu einer hervorragenden optischen Modulation und schnellen Wechselzeiten führte.
Ein besonders innovatives Konzept wurde 2014 von Wang et al. vorgestellt, die ein selbstgeladenes elektrochromes Fenster und eine selbstaufladbare transparente Batterie entwickelten. Diese Geräte kombinieren die elektrochrome Funktion mit Energiespeicher- und Energieerzeugungstechnologien, was sie zu einem wichtigen Fortschritt in der Entwicklung intelligenter Fenstersysteme und optoelektronischer Geräte macht. Der Schlüssel zu dieser Entwicklung war die Verwendung von Poly(Phasenblau) (PB) als Elektrolytmaterial, das auf ITO-beschichtetem Glas elektromechanisch abgelagert wurde. Der elektrochrome Prozess wird dabei ohne externe Stromquelle angestoßen, wenn die Verbindung von PB mit Aluminium (Al) eine spontane Oxidation zur blauen PB-Form bewirkt. Dies bedeutet, dass das Gerät sowohl als energiesparendes Fenster fungieren kann, das in wenigen Sekunden von einem blauen zu einem farblosen Zustand wechselt, als auch als Batterie, die während des Färbeprozesses Energie speichert und während des Bleichen wieder abgibt. In diesem System korrelieren die Lade- und Entladevorgänge direkt mit den elektrochromen Prozessen, was den Betrieb intuitiv und verständlich macht.
Die Möglichkeit, Solarenergie als erneuerbare und saubere Energiequelle zu nutzen, um die elektrochrome Funktion zu aktivieren oder Energie zu speichern, ist ein entscheidender Vorteil dieser Systeme. Dadurch kann die Effizienz in der Nutzung von Energie erheblich verbessert und gleichzeitig ein Beitrag zur Förderung einer nachhaltigeren Umwelt geleistet werden. Diese selbstgeladenen und selbstversorgten Systeme stellen ein vielversprechendes Konzept dar, das die Basis für die Entwicklung der nächsten Generation von energieeffizienten und intelligenten Geräten bildet.
Neben den erwähnten Fortschritten gibt es jedoch auch Herausforderungen, die nicht unbeachtet bleiben sollten. So spielt beispielsweise die Wahl des Elektrolyten eine entscheidende Rolle in der Leistungsfähigkeit der Geräte. Während Feststoff-Elektrolyte die Vorteile der Miniaturisierung und der Stabilität bieten, können flüssige oder Gel-Elektrolyte in bestimmten Anwendungen flexibler und effizienter sein. Darüber hinaus ist die Skalierbarkeit und die Herstellungskosten solcher Geräte ein wichtiges Thema, das in künftigen Forschungen und Entwicklungen adressiert werden muss.
Die fortlaufende Forschung auf diesem Gebiet wird unweigerlich zu noch effizienteren und vielseitigeren elektrochromen Geräten führen, die nicht nur die Energieeffizienz verbessern, sondern auch neue Anwendungen in verschiedenen Sektoren ermöglichen könnten, wie beispielsweise in der Gebäudeautomation, der Fahrzeugindustrie und der tragbaren Elektronik.
Wie der Skalierungsprozess von Elektrochromen Fenstern und Photovoltaik-Modulen vorangetrieben wird: Herausforderungen und Lösungen
Die Lösung von Prozessen zur Herstellung von Bauteilen für Geräte, insbesondere organischer Materialien wie Polymeren oder kleinen Molekülen, bietet den Vorteil der Nutzung unter Umgebungsbedingungen sowie die Möglichkeit, kostengünstige, hochgradige Roll-to-Roll (R2R) Verfahren für die Herstellung aller organischen und flexiblen Festkörperelektronikprodukte zu verwenden. In diesem Kontext werden große Anstrengungen unternommen, um komplette elektrochrome (EC) und photovoltaische (PV) Geräte zu geringen Kosten mit Hilfe von R2R-Technologien zu drucken. Allerdings bleibt die effektive Umsetzung von vollständig gedruckten Geräten, die verschiedene Funktionen, Materialien und Betriebsweisen miteinander vereinen, eine Herausforderung.
Die Abscheidung von Dünnschichten auf bewegten Substraten erfordert eine kontinuierliche Versorgung mit EC-Tinten sowie eine präzise Kontrolle der Geschwindigkeit des Substrats. Daher wurde ein erheblicher Teil der Forschungsanstrengungen auf die Untersuchung der Tinten-Eigenschaften und die Auswahl der optimalen Formulierungen für Glas- und Kunststoffbeschichtungen gerichtet. Diese Aspekte sind nach wie vor von entscheidender Bedeutung für die Kommerzialisierung gedruckter Geräte und den Übergang vom Wafermaßstab auf mehrere Meter lange Rollen. Für die Herstellung von EC-Zellen werden Abscheidungsverfahren typischerweise entsprechend den Eigenschaften der Tinte gewählt, wie etwa Löslichkeit, Trocknungsrate, Viskosität und pH-Wert, die von Schicht zu Schicht variieren können.
Das Design der Moleküle und die Eigenschaften von lösungsprozessierbaren EC-Polymeren wurden ausführlich in den Abschnitten 2.1 und 3.1 behandelt. Bei anorganischen EC-Materialien, die normalerweise durch thermische Verdampfung oder Sputtern abgeschieden werden, ist besonders die Diskussion über die Skalierbarkeit auf große Flächen relevant. Dies betrifft insbesondere Tinten, die im Sol-Gel-Prozess verarbeitet werden, da diese eine bessere Kompatibilität mit flexiblen Substraten aufweisen, die in der R2R-Beschichtungstechnologie verwendet werden. Es ist auch erwähnenswert, dass die Sputter-Abscheidung in R2R-Prozesse integriert werden kann, da sie eine gute Affinität zu flexiblen und faltbaren Substraten aufweist. Allerdings steigert sich dadurch der Kostenaufwand, da der Sputterprozess einen Hochvakuumzustand und den Einsatz hochreiner Gase erfordert.
Unter den verschiedenen Lösungsmethoden zur Abscheidung von Tinten haben sich das Tintenstrahldruckverfahren, Slot-Die-Beschichtung und Gravur-Druckverfahren als die vielversprechendsten für die Herstellung hochwertiger Beschichtungen auf großflächigen leitfähigen Kunststoffsubstraten, typischerweise aus Polyester (PET), erwiesen. In allen diesen Verfahren sind die wesentlichen Verfahrensschritte die Abscheidung von EC-Filmen auf dem Kunststoffsubstrat, wobei die Geschwindigkeit des Substrats berücksichtigt wird, um eine mögliche Selbstorganisation oder molekulare Packung zu ermöglichen, gefolgt von einer Trocknung, bevor die beschichteten Rollen gesammelt werden. Im Slot-Die-Beschichtungsverfahren wird die Tinte durch einen Beschichtungsmechanismus gepumpt, der senkrecht zu den sich bewegenden Substraten arbeitet und einen Meniskus bildet. Überschüssige Tinte wird durch die hintere Lippe entfernt. Normalerweise wird die Versorgung mit der EC-Tinte durch eine externe Pumpe geregelt, die den Beschichtungsmechanismus kontinuierlich nachfüllt.
Das Gravur-Druckverfahren, bei dem die Tinte in eine Zelle gegossen und von einer rotierenden Walze aufgenommen wird, um in Kontakt mit der Kunststoffbahn zu treten, eignet sich ebenfalls für die Beschichtung unterschiedlich dicker Farbtinten. Das Kontrollieren der Filmstärke wird hier durch die Rollengeschwindigkeit, die Substratgeschwindigkeit und die Viskosität der Tinte erreicht, sodass eine breitere Palette von Farbtinten mit verschiedenen Dicken aufgebracht werden kann. Nachdem die nassen Filme vorbereitet wurden, erfolgt deren Trocknung in einer Trockenkammer, bevor sie auf langen Meterrollen gesammelt werden.
Ein weiteres aktuelles Problem bei der industriellen Nutzung von vollständig gedruckten EC und multifunktionalen optoelektronischen Systemen ist der Ersatz von Indiumzinnoxid (ITO), einem der am häufigsten verwendeten Elektrodenmaterialien in elektronischen Geräten. Seine zerbrechliche Natur, hohe Kosten und Seltenheit machen es für großflächige und flexible R2R-Beschichtungstechnologien weniger geeignet. Einige vielversprechende Alternativen für elektrochrome, flexible Drucksysteme sind metallische Netze aus Silber (Ag)-Draht, PEDOT:PSS/Ag-Nanodrähten und WO3/Ag/WO3-Trilayer-Filme (WAW). Letztere haben sich besonders als transparente Elektroden für Solarzellen, Dünnfilmtransistoren und OLEDs als vielversprechend erwiesen.
WAW-Beschichtungen, die erstmals von Leftheriotis et al. entwickelt wurden, zeigten eine gute Durchlässigkeit im sichtbaren Spektrum und eine hohe Leitfähigkeit, allerdings mit einer begrenzten Stabilität von etwa 500 Zyklen in der Voltametrie. Diese Beschichtungen wurden durch den Einsatz der Sputtertechnik weiter optimiert, wodurch eine deutliche Verbesserung der Haltbarkeit auf etwa 2000 Schaltzyklen erreicht wurde. Ein wichtiger Fortschritt war die Einführung einer ultradünnen Wolfram (W)-Schicht vor der Ablagerung des äußeren WO3, die die Oxidation von Ag verhinderte und so die optische Trübung verringern konnte.
Ein weiteres innovatives Beispiel wurde 2018 von Xu et al. vorgestellt, die eine neue Art von Elektrode auf Basis eines rechteckigen Rissmusters aus Ag-Netz-Technologie entwickelten. Diese Technologie wurde verwendet, um hochtransparente, flexible und großflächige Elektrodenfilme und -geräte herzustellen. Die Durchlässigkeit und Leitfähigkeit der Elektrodenschichten wurden präzise durch das Regulierieren der morphologischen Merkmale der Rissmuster eingestellt, was zu einer verbesserten Funktionalität bei gleichzeitig optimierter Herstellungseffizienz führte.
Die Weiterentwicklung der Drucktechnologien für elektrochrome und photovoltaische Materialien ermöglicht eine kostengünstige Herstellung flexibler und skalierbarer Geräte. Dennoch bleibt der Übergang von der Forschung in die industrielle Produktion eine Herausforderung, die kontinuierlich neue Ansätze in der Materialwahl und Prozessoptimierung erfordert.
Wie kann die Skalierung von elektrochromen Fenstern und großen Photovoltaik-Modulen optimiert werden?
Die Skalierung von elektrochromen (EC) Geräten, insbesondere bei der Herstellung von großflächigen elektrochromen Fenstern, stellt eine der zentralen Herausforderungen in der Entwicklung neuer, flexibler und energieeffizienter Technologien dar. Elektrochrome Fenster, die durch die Veränderung ihrer Lichtdurchlässigkeit auf Steuerung von elektrischen Signalen reagieren, haben das Potenzial, eine Schlüsselrolle in der Gebäudetechnologie und in mobilen Anwendungen wie Winterhelmets zu spielen. Ihre Fähigkeit, die Transmittanz auf Wunsch zu ändern, stellt einen wichtigen Schritt in der Schaffung energieeffizienter und umweltfreundlicher Systeme dar.
Ein bemerkenswerter Fortschritt in diesem Bereich wurde durch die Entwicklung von flexiblen Elektroden erzielt, die eine hohe Transmittanz von mehr als 90 % bei gleichzeitig niedriger Oberflächenwiderstand von nur 9 Ω/sq aufwiesen. Diese Innovation im Bereich der flexiblen ITO-Folien (Indiumzinnoxid) zeigte hervorragende Ergebnisse und stellte kommerzielle Produkte in den Schatten. Besonders hervorzuheben ist, dass die Leistung der Elektroden durch die Schichtung eines PEDOT:PSS (Poly(3,4-ethylenedioxythiophen)-Polystyrolsulfonat) Films auf die Silbernetz-Folie signifikant verbessert wurde. Diese Schichtverbesserung führte zu einer besseren Haftung des Elektrodenmaterials an den elektrochromen Filmen, was zu einer insgesamt besseren Leistungsfähigkeit des gesamten Geräts beitrug.
Ein flexibles, quasi-festkörpermäßiges Gerät wurde daraufhin durch Einfügen eines Gel-Elektrolyten aus LiClO4-PVA zwischen die beiden EC-Elektroden gefertigt. Diese Konstruktion ermöglichte es, eine optische Modulation von etwa 50 % zu erreichen, mit schnellen Umschaltzeiten (0,18 Sekunden für das Färben und 0,25 Sekunden für das Bleichen). Was jedoch ebenso bemerkenswert ist, ist die außergewöhnliche Zyklenstabilität des Geräts, das nach 20.000 Zyklen noch etwa 79 % der ursprünglichen Transmittanzmodulation beibehalten konnte. Dies ist ein bedeutender Schritt in Richtung einer langfristigen Nutzung elektrochromer Technologien, ohne dass die Leistung nach wiederholtem Gebrauch signifikant nachlässt.
Die Herstellung von großflächigen EC-Fenstern wurde auch von Duluard et al. im Jahr 2011 vorangetrieben, als sie ein Gerät mit einer aktiven EC-Fläche von 12 × 15 cm² entwickelten. Die verwendete Sandwich-Konfiguration, bei der Prussian Blue (PB) und PEDOT-Filme als komplementäre anodische und kathodische EC-Polymere fungierten, wurde auf einer ITO-beschichteten Glas- oder Kunststoff-PET-Schicht montiert. Ein Gel-Polymer-Elektrolyt, das aus PMMA, 1-Butyl-3-methyl-imidazolium-bis(trifluormethansulfonyl)-imid (BMI-TFSI) und LiTFSI als Elektrolytsalz bestand, wurde zwischen den beiden Elektroden aufgebracht und unter Vakuumbedingungen für zwei Stunden bei 70 Grad Celsius polymerisiert.
Die auf diese Weise hergestellten großflächigen EC-Fenster zeigten eine sehr gute elektrochrome Antwort, mit schnellen Umschaltzeiten, die je nach Steigerung des Sheet-Widerstands der leitfähigen Oxid-Elektroden von 4 auf 19 Sekunden für das Bleichen und von 16 auf 21 Sekunden für das Färben variierten. Die Dauerhaftigkeit des Geräts war ebenfalls vielversprechend, wobei die Transmittanz nach 450 Zyklen in beiden Zuständen unverändert blieb. Jedoch war nach 21.000 Zyklen eine deutliche Verringerung des optischen Kontrasts zu beobachten.
Ein weiteres kritisches Problem bei der Skalierung von Festkörpergeräten auf große Flächen betrifft die Volumenverringerung der Polymer-Elektrolyt-Schicht, die mit einer in situ vernetzbaren Methode hergestellt wurde. Diese Volumenverringerung kann zu einer starken Instabilität an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt führen und somit die Stabilität des gesamten Geräts beeinträchtigen. Dieses Problem wurde durch zahlreiche Versuche adressiert, insbesondere durch die Modifikation der Elektrolytformulierung, des molekularen Designs und der chemisch-physikalischen Prozesse an der EC/Elektrolyt-Schnittstelle sowie der Gerätekonstruktion.
Ein Beispiel für eine erfolgreiche Lösung dieses Problems wurde von Sydam et al. präsentiert, die ein hochbeständiges EC-Gerät mit einer stabilen heptylviologen (HV) EC-Schicht entwickelten, indem sie EDTA (Ethylenediamintetraessigsäure) in ein Ionogel-Elektrolyt einbrachten. Das Ionogel bestand aus einem flüssigen Ionenmaterial, 1-Butyl-1-methylpyrrolidinium-bis(trifluormethansulfonyl)-imid ([BuMePy][TFSI]), und einem polymeren Methylmethacrylat. Die so hergestellte composite EC/Elektrolyt-Aktivschicht zeigte eine bemerkenswerte Transmittanzmodulation und eine hohe visuelle ästhetische Qualität, sowie relativ schnelle Umschaltkinetiken mit Färbe- und Bleichzeiten von 16 bzw. 35 Sekunden.
Nach 10.000 Zyklen behielt das Gerät etwa 93 % des anfänglichen optischen Kontrasts bei, was für die Langlebigkeit und Stabilität der entwickelten Technologie spricht. Die hinzugefügte EDTA spielte eine wichtige Rolle, indem sie elektrolytische Wechselwirkungen mit dem HV+⋅-Radikalkation einging, um eine weitere Reduktion des EC-Materials zu verhindern und die Stabilität der gesamten Schicht zu erhöhen. Dies führte zu einer verbesserten Zyklenstabilität im Vergleich zu Geräten ohne diese Modifikation.
Es ist offensichtlich, dass eine erfolgreiche Skalierung von elektrochromen Fenstern auf große Flächen nicht nur die Entwicklung neuer Materialien und Schichttechnologien erfordert, sondern auch die Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Komponenten der Geräte, um langfristige Leistungsfähigkeit und Stabilität zu gewährleisten. Es bleibt jedoch eine bedeutende Herausforderung, diese Technologien zu optimieren, insbesondere in Bezug auf die Herstellungskosten, die Langzeitstabilität und die Integration in bestehende Infrastrukturen.

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