專利名稱：：可涂布光電致變色元件及模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是有關(guān)于一種電致變色元件，且特別是有關(guān)于一種結(jié)構(gòu)簡單的可涂布光電致變色兀件(printablephotovoltaicelectrochromicdevice)及模塊。
背景技術(shù)：
：所謂的電致變色元件為一種由導(dǎo)電物質(zhì)組成、可借由施加電場或電流弓I起可逆的氧化/還原(redox)反應(yīng)而產(chǎn)生顏色變化的元件。電致變色元件的制作需滿足下列幾種特性，包括不同電位下所呈現(xiàn)的顏色必須能夠很容易分辨、顏色的變化快速且均一、元件顏色的可逆變化需能夠重復(fù)上萬次以上，以及穩(wěn)定性高。常見的電致變色元件包括固態(tài)型表面限制薄膜型(surfaceconfinedthinfilm)電致變色元件以及溶液型電致變色元件。固態(tài)型表面限制薄膜型電致變色元件的結(jié)構(gòu)是由上、下兩層透明基材加上其間的電致變色多層膜所組成。其中電致變色多層膜類似電池的結(jié)構(gòu)，至少含五層不同功能的涂/鍍層，如透明導(dǎo)電層、電致變色層、電解質(zhì)層、離子儲存層以及透明導(dǎo)電層。至于溶液型電致變色元件的結(jié)構(gòu)則比較簡單，由上、下兩個透明導(dǎo)電基材組成，借由環(huán)氧樹脂膠，以電極層相向的方式貼合兩面基材，其間配置電致變色有機溶液，溶液的成分包含氧化或還原型電致變色有機小分子材料、高分子電解質(zhì)(polymerelectrolyte)以及溶劑。雖然電致變色技術(shù)歷經(jīng)多年的研究，但大面積電致變色元件因為電極是位于元件邊緣，所以因為電致變色元件平面中心與邊緣的電場路徑長短不同，造成在邊緣區(qū)域和中心區(qū)域的阻抗有明顯的差異。而阻抗的差異則變色濃度由邊緣起至中心區(qū)域呈現(xiàn)同心橢圓形梯度變化，影響變色效果的均勻度。為拓展電致變色技術(shù)的應(yīng)用范圍，已有多項結(jié)合光電技術(shù)與太陽能電池的相關(guān)研究提供了更多樣化的方向。例如美國專利US6369934B1所公開的一種全有機多層式光電化學(xué)裝置，將光敏感層與電致色變層分開于兩極，以利組成元件。這樣的元件可以形容為把電變色材料嵌入染料敏化太陽能電池，其電變色材料為三氧化鎢(W03)，并以釕(Ruthenium)系染料(Ru-dye)為主。其元件結(jié)構(gòu)包括兩片透明導(dǎo)電基材與其間一層由光敏感材料構(gòu)成的工作電極層、一層導(dǎo)離電解質(zhì)層與一層由電變色材料構(gòu)成的輔助電極層。然而這種典型的結(jié)構(gòu)對于實際開發(fā)應(yīng)用方面仍有諸多問題亟待解決，像是光敏感層的穩(wěn)定性或元件大面積化的可行性。再者，美國專利US5377037公開一種太陽能電池和電變色裝置結(jié)合成單一裝置的設(shè)計，主要是在第一面導(dǎo)電玻璃基材上，將硅薄膜太陽能電池以迭層(tandem)方式和無機電變色裝置結(jié)合，而以相向的方式將硅薄膜太陽能電池模塊和另一面透明導(dǎo)電玻璃基材結(jié)合，其間配置有液態(tài)有機電解質(zhì)溶液或固態(tài)無機電解質(zhì)層。但由于該技術(shù)所得到的變色前后的光學(xué)對比(opticalcontrast)相對低，變色效益不大，為了提高硅薄膜太陽能電池的透光度而降低薄膜太陽能電池的本質(zhì)層(intrinsiclayer)厚度又會使該元件容易產(chǎn)生短路，不易推廣到智能窗的應(yīng)用。例如中國專利公開號TW201003931與美國專利公開號US2010/0208324A1提出幾種液態(tài)型太陽光電電致變色元件，其中的電極是平均散布于整面基材上，因此可形成均勻的電場，讓電致變色溶液在不同區(qū)域有相同的變色程度，避免虹膜效應(yīng)的發(fā)生。上述專利雖然可改善變色均勻度，但是其中使用電致變色溶液與液態(tài)電解質(zhì)，所以容易有漏液問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可涂布光電致變色元件，其中的電致變色薄膜為可涂布(printable)材料且不需外加電解質(zhì)。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種可涂布光電致變色元件，至少包括透明基材、位于透明基材上的薄膜太陽能電池與至少一單一極性電致變色薄膜，其中單一極性電致變色薄膜包含單一極性電致變色材料(electrochromicmaterial)與聚電解質(zhì)(polyelectrolyte)。所述薄膜太陽能電池至少具有一正極層、一負極層與位于正、負極層之間的一光電轉(zhuǎn)換層，且部分正極層自薄膜太陽能電池露出。而單一極性電致變色薄膜則同時覆蓋負極層與露出的正極層。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的還提供一種可涂布光電致變色元件，至少包括透明基材、位于透明基材上的薄膜太陽能電池與至少一單一極性電致變色薄膜，其中單一極性電致變色薄膜包含單一極性電致變色材料與聚電解質(zhì)。所述薄膜太陽能電池至少具有一正極層、一負極層與位于正、負極層之間的一光電轉(zhuǎn)換層，且部分負極層自薄膜太陽能電池露出。而單一極性電致變色薄膜則同時覆蓋正極層與露出的負極層。所述單一極性電致變色材料包括正極電致變色材料或負極電致變色材料。所述單一極性電致變色材料包括納米結(jié)構(gòu)電致變色材料。其中納米結(jié)構(gòu)電致變色材料包括如金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)、金屬復(fù)合物納米結(jié)構(gòu)或?qū)щ姼叻肿蛹{米結(jié)構(gòu)。所述納米結(jié)構(gòu)電致變色材料包括納米粒子、納米柱、納米線、納米球體或納米管。所述金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)包括W03、V2O5,NiOx或CuOx。所述金屬復(fù)合物納米結(jié)構(gòu)包括普魯士藍延伸物(Prussianblueanalog)或六氰鐵化銦(indiumhexacyanoferrate,InHCF)。所述導(dǎo)電高分子納米結(jié)構(gòu)包括聚苯胺(polyani1ine)納米球體、聚吡咯(polypyrrole，PPy)納米球體、或聚二氧乙基噻吩(PEDOT)納米球體。所述聚電解質(zhì)包括陰離子型聚電解質(zhì)或陽離子型聚電解質(zhì)。其中，陰離子型聚電解質(zhì)(polyanionic)包括聚苯乙烯磺酸鈉(sodiumpoly(styrenesulfonate),PSS)>^^(sodiumpoly(acrylicacid),NaPA)丙烯酸(polyacrylicacid，PAA)、聚順丁烯二酸(polymaleicacid,PMA)或聚全氟磺酸(poly(perfluoro-sulfonicacid)，PFSA)(商品名為Nafion)；其中，陽離子型聚電解質(zhì)(polycationic)包括聚二烯丙基二甲基氯化銨(polydiallyldimethylammoniumchloride，PDDA)、聚丙烯胺鹽酸鹽(polyallylaminehydrochloride,PAH)、聚離胺酸(poly-L-lysine，PLL)或聚乙烯亞胺(polyethyleneimine,PEI)。所述至少一薄膜太陽能電池包括數(shù)個薄膜太陽能電池。這些薄膜太陽能電池可彼5此串聯(lián)在一起。所述可涂布光電致變色元件包括覆板(superstrate)或底板(substrate)結(jié)構(gòu)的光電致變色元件。所述可涂布光電致變色元件還包括一封裝材料，覆蓋薄膜太陽能電池與單一極性電致變色薄膜。此外，還可在封裝材料上覆蓋一透明非導(dǎo)電基材。所述透明基材包括軟式基材。所述可涂布光電致變色元件還包括一直流/交流轉(zhuǎn)換裝置，借以將薄膜太陽能電池提供的電流轉(zhuǎn)換為市電。所述可涂布光電致變色元件還包括一直流電荷儲存裝置，借以儲存薄膜太陽能電池產(chǎn)生的電流。所述可涂布光電致變色元件還包括薄膜晶體管，分別連接到薄膜太陽能電池的正極層與負極層兩端，以便單獨控制薄膜太陽能電池與外接電路的開關(guān)。基于上述，本發(fā)明中的單一極性電致變色薄膜包含單一極性電致變色材料與聚電解質(zhì)，再搭配部分露出正極層的薄膜太陽能電池，即可照光著色。因此，本發(fā)明的可涂布光電致變色元件不需外加電解質(zhì)，一方面可免于一般液態(tài)電解液的漏液問題，也可整合于成單一層結(jié)構(gòu)，利于快速制作。另外，本發(fā)明因為是用涂布工藝組成元件，因此如果將薄膜太陽能電池沉積在軟式基材上，即可應(yīng)用涂布方式完成本發(fā)明的可涂布光電致變色元件。以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。圖1是依照本發(fā)明的第一實施例的一種可涂布光電致變色元件的剖面示意圖；圖2是圖1的可涂布光電致變色元件的俯視示意圖；圖3是依照本發(fā)明的一第二實施例的一種可涂布光電致變色元件的剖面示意圖；圖4A是第一實施例的另一種可涂布光電致變色元件的剖面示意圖；圖4B是圖4A的可涂布光電致變色元件的俯視示意圖；圖5是依照本發(fā)明的第三實施例的一種可涂布光電致變色模塊的剖面示意圖；圖6A是依照本發(fā)明的第四實施例的一種可涂布光電致變色元件的立體示意圖；圖6B是依照本發(fā)明的第四實施例的另一種可涂布光電致變色元件的立體示意圖；圖7是實驗一的PANI/PSS單一極性電致變色薄膜的TEM相片；圖8是實驗一的PANI納米球體大小的曲線圖；圖9是本發(fā)明的可涂布光電致變色元件與一種輸出開關(guān)配置之間的電路示意圖；圖10是本發(fā)明的可涂布光電致變色元件與另一種輸出開關(guān)配置之間的電路示意圖；圖11是本發(fā)明的可涂布光電致變色元件與薄膜晶體管的電路示意圖。其中，附圖標記100、600透明基材101,301光102,500,602薄膜太陽能電池104、604單一極性電致變色薄膜106、502、608正極層106，、108，部分108、504、612負極層110、506、610光電轉(zhuǎn)換層200、406輸出開關(guān)配置400封裝材料402:透明非導(dǎo)電基材404反射鍍膜508、510:區(qū)域900直流/交流轉(zhuǎn)換裝置902:市電1000直流電荷儲存裝置1100:薄膜晶體管具體實施例方式圖1是依照本發(fā)明的一第一實施例的一種可涂布光電致變色元件的剖面示意圖。請參照圖1，第一實施例的可涂布光電致變色元件為一種覆板(superstrate)結(jié)構(gòu)的光電致變色元件，只需要透明基材100、位于透明基材100上的薄膜太陽能電池102與至少一單一極性電致變色薄膜104及可照光101變色。其中，單一極性電致變色薄膜104包含單一極性電致變色材料與聚電解質(zhì)；透明基材100則譬如玻璃、塑料或軟式基材。上述單一極性電致變色材料包括帶有正電荷或負電荷的正極電致變色材料或負極電致變色材料，而且單一極性電致變色材料可為納米結(jié)構(gòu)電致變色材料，如金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)(nanostructuredmetaloxide)、金屬復(fù)合物納米結(jié)構(gòu)(nanostructuredmetalcomplex)或?qū)щ姼叻肿蛹{米結(jié)構(gòu)(nanostructuredconductingpolymer)等。上述納米結(jié)構(gòu)電致變色材料譬如納米粒子(nanoparticle)、納米柱(nanorod)、納米線(nanowire)、納米球體(nanosphere)或納米管(nanotube)。上述金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)譬如W03、V2O5,NiOx或Cu0x。上述金屬復(fù)合物納米結(jié)構(gòu)譬如普魯士藍延伸物(Prussianblueanalog)或六氰鐵化銦anHCF)。上述導(dǎo)電高分子納米結(jié)構(gòu)譬如聚苯胺(polyaniline)納米球體、聚吡咯(polypyrrole，PPy)納米球體、或聚二氧乙基噻吩(PEDOT)納米球體。至于單一極性電致變色薄膜104所含的聚電解質(zhì)則可為陰離子型聚電解質(zhì)或陽離子型聚電解質(zhì)。陰離子型聚電解質(zhì)依官能基可分為三類磷酸根、羧酸根和磺酸根，陽離子型電解質(zhì)則可分為銨根和硫根。舉例來說，陰離子型聚電解質(zhì)例如聚苯乙烯磺酸鈉(sodiumpoly(styrenesulfonate)，PSS)、聚丙j；希酸內(nèi)(sodiumpoly(acrylicacid),NaPA)、聚丙烯酸(polyacrylicacid,PAA)、聚順丁烯二酸(polymaleicacid,PMA)或聚全氟磺酸(poly(perfluoro-sulfonicacid),PFSA)(商品名為Nafion)；陽離子型聚電解質(zhì)(polycationic)例如聚二烯丙基二甲基氯化銨(polydiallyldimethylammoniumchloride,PDDA)、聚丙烯胺鹽酸鹽(polyallylaminehydrochloride,PAH)、聚離胺酸(poly-L-lysine,PLL)或聚乙烯亞胺(polyethyleneimine，PEI)。單一極性電致變色薄膜104所含的正或負極電致變色材料包括帶有正電荷的正或負極電致變色材料或帶負電荷的正或負極電致變色材料。以PEDOT負極電致變色材料為例，PEDOT聚合方式為氧化聚合，故聚合完成后會帶有正電荷(PEDOT)η+，η為化學(xué)計量，需搭配一陰離子型聚電解質(zhì)(PSS_)，形成(PEDOT)n+(PSS)n_單一極性電致變色材料與聚電解質(zhì)。相同的PANI正極電致變色材料的聚合方式也是氧化聚合，故聚合完成后會帶有正電荷(PANI)m+，m為化學(xué)計量，需搭配一陰離子型聚電解質(zhì)(PSS_)，形成(PANI)m+(PSS)『單一極性電致變色材料與聚電解質(zhì)。請繼續(xù)參照圖1，薄膜太陽能電池102至少具有一正極層106、一負極層108與位于正、負極層106和108之間的一光電轉(zhuǎn)換層110，且正極層106有一部分106’自薄膜太陽能電池102中露出。其中，正極層106的材料例如透明導(dǎo)電氧化物(transparentconductiveoxide,TC0)、負極層108的材料例如透明導(dǎo)電氧化物及金屬(如銀、鋁以及白金)。而單一極性電致變色薄膜104同時覆蓋負極層108與正極層106露出的部分106’，因此當(dāng)陽光101照射時，薄膜太陽能電池102立刻產(chǎn)生電子空穴對，讓單一極性電致變色薄膜104中的單一極性電致變色材料產(chǎn)生氧化或還原反應(yīng)，并透過聚電解質(zhì)所提供的離子交換而使單一極性電致變色薄膜104達成變色效果。所以，第一實施例的可涂布光電致變色元件可借由上述可涂布(printable)的單一極性電致變色薄膜104，達成毋需外加電解質(zhì)、元件工藝與結(jié)構(gòu)簡單等效果。此外，如果透明基材100是軟式基材，則本實施例可先在軟式基材上沉積薄膜太陽能電池，再應(yīng)用如卷對卷涂布(rolltorollcoating)的涂布方式，就能完成圖1的可涂布光電致變色元件，因此很適合大量商業(yè)化生產(chǎn)。在圖1中的薄膜太陽能電池102的正極層106是連續(xù)的，其電路配置可參照圖2，其中顯示以并聯(lián)方式連接的薄膜太陽能電池型態(tài)，并省略圖1其它構(gòu)件。圖2的負極層108是分別連接到一輸出開關(guān)配置200，這種連續(xù)正極層106可提高薄膜太陽能電池發(fā)電的總電流量，但本發(fā)明并不限于此。至于第一實施例的薄膜太陽能電池102可以是硅薄膜太陽能電池、銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池、鎘碲(CdTe)薄膜太陽能電池、CIGS串接式薄膜太陽能電池或CdTe串接式薄膜太陽能電池；其中較穩(wěn)定的是硅薄膜太陽能電池，如非晶硅(a-Si)薄膜太陽能電池、非晶硅與微晶硅串接式(a-Si/mc-Sitandem)薄膜太陽能電池或非晶硅與非晶硅串接式薄膜太陽能電池等。圖3是依照本發(fā)明的一第二實施例的一種可涂布光電致變色元件的剖面示意圖，其中與第一實施例相同的元件符號代表相同或類似的構(gòu)件。請參照圖3，本實施例的可涂布光電致變色元件為一種底板(substrate)結(jié)構(gòu)的光電致變色元件，其負極層108有一部分108’自薄膜太陽能電池102中露出，而光301是從單一極性電致變色薄膜104入射。由于第二實施例的可涂布光電致變色元件屬于底板結(jié)構(gòu)的元件，所以單一極性電致變色薄膜104的變色情況有可能影響薄膜太陽能電池102產(chǎn)生電的條件，因此第二實施例的可涂布光電致變色元件可應(yīng)用于需要循環(huán)式變色的元件。另外，圖4A與圖4B顯示以串聯(lián)方式連接的薄膜太陽能電池型態(tài)的第一實施例的另一種可涂布光電致變色元件的剖面與俯視示意圖。請同時參照圖4A與圖4B，薄膜太陽能電池102的正極層106是呈條狀排列的，且兩兩并不相接觸。單一極性電致變色薄膜104同時覆蓋薄膜太陽能電池102的正極層106及負極層102即可照光變色。單一正極層106與另一薄膜太陽能電池的負極層108連接，以串聯(lián)方式連接至輸出開關(guān)配置406。此外，在形成單一極性電致變色薄膜104之后，還可在單一極性電致變色薄膜104上覆蓋一封裝材料400，如圖4A。后續(xù)還可在封裝材料400上覆蓋一透明非導(dǎo)電基材402，如玻璃、塑料或可撓性基材。而在透明非導(dǎo)電基材402表面還可先形成一反射鍍膜404，如一鍍銀或鍍鋁的薄膜，以形成鏡面。圖5是依照本發(fā)明的第三實施例的一種可涂布光電致變色模塊的剖面示意圖，其中使用與第一實施例相同的元件符號來表示相同或類似的構(gòu)件。請參照圖5，第三實施例的可涂布光電致變色模塊包括透明基材100、位于透明基材100上的薄膜太陽能電池500與至少一單一極性電致變色薄膜104，其中單一極性電致變色薄膜104包含單一極性電致變色材料與聚電解質(zhì)，可參照上一實施例。薄膜太陽能電池500則為整體式(monolithic)串聯(lián)模塊，其是由位于透明基材100表面的數(shù)個正極層502、位于正極層502上的數(shù)個負極層504及位于正極層502與負極層504之間的光電轉(zhuǎn)換層506所構(gòu)成。而每個薄膜太陽能電池500的正極層502與另一個的負極層504電性相連，完成薄膜太陽能電池500串聯(lián)的連接。上述各層的材料均可參照上一實施例。假設(shè)圖5中的單一極性電致變色薄膜104為帶有正電荷的正極或負極電致變色材料，需搭配一陰離子型聚電解質(zhì)提供區(qū)域508與區(qū)域510的離子交換，所以不需外加電解質(zhì)、不需雙極性電致變色薄膜。單一極性電致變色薄膜104，因其組成只包含帶有正電荷的正極或負極電致變色材料搭配陰離子型聚電解質(zhì)，因此可避免傳統(tǒng)需外加電解質(zhì)及雙極性電致變色薄膜的元件結(jié)構(gòu)必須設(shè)計雙極變色層的電量平衡才可達到變色均勻。所以即便圖5中的多個薄膜太陽能電池500串聯(lián)在一起，單一極性電致變色薄膜104中的帶正電荷正極或負極電致變色材料，搭配陰離子型聚電解質(zhì)會提供區(qū)域508與區(qū)域510的離子交換，也不會產(chǎn)生因為串聯(lián)結(jié)構(gòu)的不同壓差使正負極電致變色材料因電量的不平衡產(chǎn)生過度氧化或過度還原反應(yīng)的問題，因此可涂布光電致變色元件不會有照光著色不均的問題。圖6A是依照本發(fā)明的第四實施例的一種可涂布光電致變色元件的立體示意圖。圖6B是依照本發(fā)明的第四實施例的另一種可涂布光電致變色元件的立體示意圖。請參照圖6A與圖6B，第四實施例的可涂布光電致變色元件包括透明基材600、位于透明基材600上的圖案化的薄膜太陽能電池602與至少一單一極性電致變色薄膜604，其中單一極性電致變色薄膜604包含單一極性電致變色材料與聚電解質(zhì)，可參照以上的各個實施例。而薄膜太陽能電池602至少包含陽極608、光電轉(zhuǎn)換層610以及陰極612。形成圖案化的薄膜太陽能電池602的方法包含雷射切除(laserscribing)和噴砂(sandblasting)方法以移除光電轉(zhuǎn)換層610和陰極612的一部分。薄膜太陽能電池602的類型和透明基材600、陽極608、光電轉(zhuǎn)換層610和陰極612的材料已在第一實施例中描述。當(dāng)圖6A或圖6B中的單一極性電致變色薄膜604是由帶有正電荷的正極或負極電致變色材料搭配陰離子型聚電解質(zhì)時，當(dāng)單一極性電致變色薄膜604中的正極電致變色材料變色，陰離子型聚電解質(zhì)會提供陽極608上方與陰極612上方的單一極性電致變色薄膜604的離子交換，所以不需外加電解質(zhì)、不需雙極性的電致變色薄膜。以下列舉幾個實驗來證實本發(fā)明的功效，且于下列實驗中是以硅薄膜太陽能電池9與硅薄膜太陽能電池模塊為范例。實驗一制作單一極性電致變色薄膜將0.6mmole苯胺單體加入含有0.5MHCl的20ml去離子水(DIW)；將1.Og聚苯乙烯磺酸鈉(PSQ加入含20mlDIff0然后將以上兩種溶液攪拌兩小時后，加入0.7mmole過硫酸銨(ammoniumpersulfate，APS)作為氧化劑加入混合液中，并在室溫下以700rpm攪拌12小時，完成帶有正電荷的高分子納米球體正極電致變色材料聚苯胺(PANI)搭配陰離子型聚電解質(zhì)PSS的PANI/PSS混合物。以下是制備過程的反應(yīng)式以上的PANI納米球體與PSS陰離子型聚電解質(zhì)的合成方法是參考論文期刊AdvancedMaterials,19,1772-1775(2007)的"Fabricationofwater-dispersiblepolyaniline-poly(4-styrenesulfonate)nanoparticlesforinkjetprintedchemicalsensorapplication"的^fj^^fj^。然后將PANI/PSS的混合物涂布到玻璃基板上，經(jīng)干燥后可得PANI/PSS單一極性電致變色薄膜。利用TEM觀察可知PANI/PSS單一極性電致變色薄膜具有PANI納米球體，請見圖7。圖8則顯示利用動態(tài)光散射(DynamicLightScattering,DLS)儀器測量PANI納米球體大小的曲線圖。PSS的含量會影響到納米球體的大小，以本實驗所得的量測結(jié)果，有三個波峰分別約在10.7nm、51.Onm與488.lnm，所以納米球體的大小范圍大致從IOnm以下的化學(xué)反應(yīng)式則顯示高分子納米球體正極電致變色材料包括PANI納米球體與PSS陰離子型聚電解質(zhì)的電致變色機制為權(quán)利要求1.一種可涂布光電致變色元件，其特征在于，至少包括一透明基材；至少一薄膜太陽能電池，位于該透明基材上，其中該薄膜太陽能電池至少具有一正極層、一負極層與位于該正極層和該負極層之間的一光電轉(zhuǎn)換層，且部分該正極層自該薄膜太陽能電池中露出；以及至少一單一極性電致變色薄膜，同時覆蓋該負極層與露出的該正極層，其中該單一極性電致變色薄膜包含單一極性電致變色材料與聚電解質(zhì)。2.一種可涂布光電致變色元件，其特征在于，至少包括一透明基材；至少一薄膜太陽能電池，位于該透明基材上，其中該薄膜太陽能電池至少具有一正極層、一負極層與位于該正極層和該負極層之間的一光電轉(zhuǎn)換層，且部分該負極層自該薄膜太陽能電池中露出；以及至少一單一極性電致變色薄膜，同時覆蓋該正極層與露出的該負極層，其中該單一極性電致變色薄膜包含單一極性電致變色材料與聚電解質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可涂布光電致變色元件，其特征在于，該單一極性電致變色材料包括正極電致變色材料或負極電致變色材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可涂布光電致變色元件，其特征在于，該單一極性電致變色材料包括一納米結(jié)構(gòu)電致變色材料。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米結(jié)構(gòu)電致變色材料，其特征在于，該納米結(jié)構(gòu)電致變色材料包括金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)、金屬復(fù)合物納米結(jié)構(gòu)或?qū)щ姼叻肿蛹{米結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米結(jié)構(gòu)電致變色材料，其特征在于，該納米結(jié)構(gòu)電致變色材料包括納米粒子、納米柱、納米線、納米球體或納米管。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米結(jié)構(gòu)電致變色材料，其特征在于，該金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)包括W03、V2O5,NiOx或CuOx。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米結(jié)構(gòu)電致變色材料，其特征在于，該金屬復(fù)合物納米結(jié)構(gòu)包括普魯士藍延伸物或六氰鐵化銦。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米結(jié)構(gòu)電致變色材料，其特征在于，該導(dǎo)電高分子納米結(jié)構(gòu)包括聚苯胺納米球體、聚吡咯納米球體、或聚二氧乙基噻吩納米球體。10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可涂布光電致變色元件，其特征在于，該聚電解質(zhì)包括陰離子型聚電解質(zhì)或陽離子型聚電解質(zhì)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可涂布光電致變色元件，其特征在于，該陰離子型聚電解質(zhì)包括聚苯乙烯磺酸鈉、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸聚順丁烯二酸或聚全氟磺酸。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可涂布光電致變色元件，其特征在于，該陽離子型聚電解質(zhì)包括聚二烯丙基二甲基氯化銨、聚丙烯胺鹽酸鹽、聚離胺酸或聚乙烯亞胺。13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可涂布光電致變色元件，其特征在于，該至少一薄膜太陽能電池包括多個薄膜太陽能電池。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的可涂布光電致變色元件，其特征在于，該薄膜太陽能電池彼此串聯(lián)在一起。15.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可涂布光電致變色元件，其特征在于，更包括一封裝材料，覆蓋該薄膜太陽能電池與該單一極性電致變色薄膜。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的可涂布光電致變色元件，其特征在于，更包括一透明非導(dǎo)電基材，覆蓋在該封裝材料上。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可涂布光電致變色元件，其特征在于，該透明基材包括軟式基材。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可涂布光電致變色元件，其特征在于，更包括一直流/交流轉(zhuǎn)換裝置，借以將該薄膜太陽能電池提供的電流轉(zhuǎn)換為市電。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可涂布光電致變色元件，其特征在于，更包括一直流電荷儲存裝置，借以儲存該薄膜太陽能電池產(chǎn)生的電流。20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可涂布光電致變色元件，其特征在于，更包括薄膜晶體管，分別連接到該薄膜太陽能電池的該正極層與該負極層兩端，以便單獨控制該薄膜太陽能電池與外接電路的開關(guān)。全文摘要本發(fā)明公開了一種可涂布光電致變色元件及模塊。所述元件，包括透明基材、位于透明基材上的薄膜太陽能電池與至少一單一極性電致變色薄膜，其中單一極性電致變色薄膜包含單一極性電致變色材料與聚電解質(zhì)。所述薄膜太陽能電池至少具有一正極層、一負極層與位于正、負極層之間的一光電轉(zhuǎn)換層，且部分正極層自該薄膜太陽能電池中露出。而單一極性電致變色薄膜則同時覆蓋負極層與露出的正極層。文檔編號G02F1/163GK102486589SQ20111032934公開日2012年6月6日申請日期2011年10月24日優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日發(fā)明者胡致維,黃莉媚申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院