- 文献综述（或调研报告）：
电致变色（Electrochromic）是指材料在外电场的作用下，通过注入或抽取电荷（电子或离子），从而在低透射率的着色状态和高透射率的消色状态之间产生可逆变化的特殊现象，在外观上表现为颜色及透明度的可逆变化[1]。电致变色的起源可追溯至20世纪60年代末，Deb于1969年发表了薄膜形貌的文章，首次发现了其具有电致变色性能，并提出了“氧空位色心”机理[2]。在这之后，大量关于电致变色材料的研究开始出现[3-6]。
2016年，比雷埃夫斯大学Anastasios I. Dounis 等人利用自适应神经模糊推理方法研究出了电致变色器件模型[7]，利用电致变色器件的光线透过率变化检测器件的光谱通过性能，光线经过前端的电致变色器件后再经过后端的信号处理系统处理，组成的被用来测量光线透过率变化的传感装置，如图1所示。
图1.电致变色器件传感装置
一般而言，电致变色材料分为两大类：无机电致变色材料、有机电致变色材料。其中，无机电致变色材料的主要组成成分为过渡族金属氧化物，如、、、及其水合物[8-11]，根据着色机理的不同，无机电致变色材料又可分为阳极电致变色材料、阴极电致变色材料及阴极/阳极电致变色材料。阴极电致变色材料主要是VIB和VB族如、、等金属氧化物[12], 被还原时为着色态，被氧化为褪色（或无色）。阳极电致变色材料主要是第VIII族过渡族金属氧化物如：镍氧化物、铱氧化物、钴氧化物、锰氧化物及其水合氧化物，被还原为褪色态（无色态），被氧化为着色态。阴极/阳极电致变色材料指的是电致变色材料在氧化态和还原态下均能有颜色，显双着色性[13]。
电致变色器件结构如图2所示，由玻璃基底、透明导电层、电致变色层、离子导体层、离子存储层等部分构成[13]。各部分功能如下：在发生氧化还原变色的过程中，功能层保持固态薄膜形式；中间层为电解质，主要用来导通离子，以及将电致变色薄膜和离子存储薄膜隔开；透明导电层将电子从外电路传输到变色材料中。
图2.电致变色器件结构
透明导电层位于电致变色器件最外侧的透明导电层通常是作为器件电极给电致变色层提供发生氧化/还原反应所需要的电压或电流。其导电性越好则电致变色器件时间响应越快，该层在可见光区应具有较高的光谱透过率以及稳定的物理化学性质[14]。
在外电压的驱动下，电解质层中的离子插入或抽离薄膜时，发生氧化还原反应，从而使薄膜的光学性质（反射率、透过率、吸收率等）发生改变，在外观上表现为颜色变化，从而实现变色的功能。该层需要材料在褪色态/着色态下有较强的光对比度、较高的着色效率、稳定可逆的离子注入/抽出能力、良好的载流子迁移速率和较好的离子存储能力。根据电解质层形态的不同，电致变色器件又可分为液态型电致变色器件，凝胶质电致变色器件和固态型电致变色器件[14]。
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