Electrochromic properties of Nb2O5 sol–gel coatings

Schmitt, Mike; Heusing, Sabine; Aegerter, Michel A.; Pawlicka, Agnieszka; Avellaneda, César O.

doi:10.1016/s0927-0248(97)00218-3

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“…These materials show reversible optical absorption in the visible range when switched electrochemically [298][299][300][301][302][303][304][305][306][307][308]. One common characteristic of electrochromic materials is that they are wide-bandgap semiconductors with a lattice structure that allows easy field-aided proton or Li ?…”

Section: Electrochromic Displaymentioning

confidence: 99%

Recent developments in TiO2 as n- and p-type transparent semiconductors: synthesis, modification, properties, and energy-related applications

2015

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TiO 2 -based thin films and nanomaterials have been fabricated via physical and solution-based techniques by various research groups around the globe. Generally, most applications of TiO 2 involve photocatalytic activity for water and air purification, self-cleaning surfaces, antibacterial activity, and superhydrophilicity. As a widebandgap semiconductor, modified TiO 2 belongs to a class of materials called transparent semiconducting oxides (TSOs), which are simultaneously optically transparent and electrically conductive. TSOs continue to be in high demand for a variety of applications ranging from transparent electronics and sensor devices to light detecting and emitting devices in telecommunications. However, reports on TiO 2 applications as an effective TSO for transparent electronics applications have been limited. In general, TiO 2 is intrinsically an n-type semiconductor but can be doped to have p-type semiconductivity. This provides a very important opportunity to fabricate all-transparent homojunction devices for light harvesting and energy storage. P-type TSOs have recently attracted tremendous interest in the field of active devices for emerging transparent electronics for potential use in ultra-violet light-based solar cells. Therefore, a detailed overview of the synthesis, band structure modification via doping, properties, and applications of modified TiO 2 as n-and p-type TSOs is warranted. This article comprehensively reviews the latest developments. The discussion includes solution-based wet chemical techniques and vacuum-based dry physical techniques fabricating TiO 2 -TSOs. The synthesis of p-TiO 2 in particular is discussed in detail as it may provide interesting breakthroughs in emerging transparent electronics applications. Also, the structural, optical, and electrical properties of TiO 2 are discussed in the context of TSO applications, specifically the defect chemistry of TiO 2 to obtain n-and p-type semiconductivity, which could provide interesting insights into the band structure engineering of TiO 2 for conductivity reversal. Applications of both nand p-type TiO 2 have been reviewed in detail in relation to thin film transparent homo/heterojunction devices, dyesensitized solar cells, electrochromic displays, and other energy-related applications.

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Section: Electrochromic Displaymentioning

confidence: 99%

Recent developments in TiO2 as n- and p-type transparent semiconductors: synthesis, modification, properties, and energy-related applications

2015

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“…Esses compostos são vastamente encontrados em literatura, como o óxido de molibdênio (transparente / azul), 14 o óxido de vanádio (amarelo / azul), 15 o óxido de titânio (transparente / azul escuro), 16 o óxido de nióbio (transparente / azul) 17 e o óxido de irídio hidratado (transparente / azul escuro), 18 entre outros. Os metais de transição também podem formar complexos eletrocrômicos.…”

Section: Materiais Eletrocrômicosunclassified

Electrochromism: Basis and Application of Nanomaterials in Development of High Performance Electrodes

Quintanilha¹,

Rocha²,

Vichessi³

et al. 2014

Química Nova

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, describing the basic aspects and methodologies employed for the construction and analyses of different modified electrodes. The work presents the classic materials used for the construction of electrochromic electrodes, such as WO 3 and a view on the basic concepts of chromaticity as a useful approach for analyzing colorimetric results. The report also addresses how the incorporation of nanomaterials and the consequent novel modification of electrodes have furthered this area of science, producing electrochromic electrodes with high performance, high efficiency and low response times.Keywords: electrochromism; nanomaterials; modified electrodes. FUNDAMENTOS DE ELETROCROMISMOAs tecnologias desenvolvidas para o entretenimento visual têm grande impacto na sociedade e vem recebendo enormes investimentos. Como principais exemplos, existem as telas de LED (do inglês, light emission diode), LCD (do inglês, liquid crystal display) ou baseadas na emissão de radiação excitada por plasma. Neste contexto, os dispositivos baseados em eletrocromismo surgem como uma alternativa às tecnologias já empregadas, embora sua utilização em telas com grandes áreas, que requerem altas velocidades e grande variedade de cores ainda seja um desafio a ser superado. Podem ser encontrados muitos dispositivos simples que empregam esta tecnologia, como janelas inteligentes, espelhos retrovisores automotivos, displays, entre outros. 1 Neste cenário, surge em conjunto o interesse industrial em relação ao desenvolvimento e à produção em escalas comerciais de dispositivos eletrocrômicos poliméricos. Entre as principais empresas envolvidas na pesquisa e aplicação destes dispositivos estão a Isoclima, Saint Gobain e Pilkington na Europa, 2 Gentex, Apogee e Sage na América do Norte 3 e Asahi Glass, Nikon e Toyota na Ásia. 4O eletrocromismo consiste na mudança das propriedades ópticas de um determinado material após a aplicação de um estímulo elétrico na forma de corrente ou potencial. A mudança de coloração neste tipo de material ocorre devido à presença de grupos ou moléculas cromógenas, que absorvem a perturbação elétrica e como resposta, alteram suas propriedades ópticas. Materiais podem ser considerados eletrocrômicos se apresentam distintas mudanças de coloração reversíveis quando submetidos a uma reação de oxidação ou redução, sejam estas mudanças de transparente para colorido, ou mesmo a mudança entre cores. Novas classes de materiais têm sido foco de características espectrais passíveis de serem controladas. 5Quando um material possui dois ou mais estados redox e respectivas colorações diferentes, ele é denominado polieletrocrômico. Abaixo, na Equação 1, é representada uma reação eletrocrômica catódica reversível, na qual o material eletrocrômico é denominado como "E". Nesta reação, íons presentes no eletrólito (M + ) são inseridos na matriz do composto para que ocorra a compensação de cargas.Uma das primeiras observações de características eletrocrômicas ocorreu no ano de 1876, no trabalho de eletrooxidação da anilina, no qual o autor obser...

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“…Outros métodos de preparação incluem sol -gel 3,[28][29][30] , evaporação e deposição eletroquímica. Os vários procedimentos de preparação, além de vantagens e desvantagens, são apontadas em detalhes, em uma série de trabalhos recentes 31 -35 .…”

Section: Materiais De Inserção De íOnsunclassified

Uma visão das tendências e perspectivas em eletrocromismo: a busca de novos materiais e desenhos mais simples

Oliveira¹,

Torresi²,

Torresi³

2000

Quím. Nova

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are presented in this review paper. A deep literature revision about the subject dealing with materials and device configurations developed in the last years, is presented. Great efforts of the scientific community have been done in this field. On the other hand, new electrochomic devices based on reversible deposition of metals are specially emphasized here. These devices present many advantages such as simple operation and construction and they have also shown high cycling rates. These factors make them suitable for application in display industry. In this way, many concepts used in the developement of electrodeposition baths are very useful for the improvement of these new devices; specially, all knowledge about the use of additives for modifying films microstructure and morfology.Keywords: electrochromism; cromogenic materials; reversible electrodeposition devices. REVISÃO INTRODUÇÃO Considerações GeraisO interesse por pesquisas relacionadas ao aproveitamento da energia solar tem se intensificado nos últimos anos. Hoje é notório o desenvolvimento de tecnologias para a utilização desta energia, assim como a maximização da eficiência em seus processos de aproveitamento. Há também a possibilidade de, utilizando esta energia, aliviar os impactos ambientais como o aquecimento global através do efeito estufa e o aumento da incidência de radiação ultravioleta (U.V.) através dos buracos na camada de ozônio. No entanto, esta renovada preocupação se deve também, ao grande interesse por outros mercados especializados tais como o automobilístico, aeroespacial, militar, de diversão, entre outros, os quais parecem muito promissores a curto prazo, podendo haver grande movimentação financeira.Uma ampla classe de materiais opticamente ativos vem despertando enorme interesse, especialmente aqueles com absorção, transmissão ou reflexão controláveis, devido às suas potenciais aplicações. Estes materiais são chamados materiais cromógenos e são conhecidos pela sua capacidade de mudar suas propriedades ópticas, em resposta a uma mudança nas condições do meio 1 . O eletrocromismo, efeito cromógeno, é uma propriedade característica que alguns materiais ou sistemas apresentam de mudar de cor (absorção e/ou reflexão espectral) reversivelmente, em resposta a um potencial externo aplicado.Recentemente, têm-se desenvolvido dispositivos eletrocrô-micos bastante promissores baseados na deposição -dissolução reversível de metais. Estes dispositivos também chamados de janelas e visores inteligentes contém o material eletrocrômico no eletrólito e um filme fino de metal é formado sobre um substrato transparente por passagem de corrente elétrica.O interesse por dispositivos eletrocrômicos reside no fato de apresentarem um grande número de vantagens bastante específicas tais como: alto contraste óptico com contínua variação de transmitância e independência em relação ao ângulo de visão, memória óptica, estabilidade aos raios ultra -violeta, além de ampla operação nas mais variadas faixas de temperatura. Estas características favoráveis podem, fi...

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Electrochromic properties of Nb2O5 sol–gel coatings

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Recent developments in TiO2 as n- and p-type transparent semiconductors: synthesis, modification, properties, and energy-related applications

Recent developments in TiO2 as n- and p-type transparent semiconductors: synthesis, modification, properties, and energy-related applications

Electrochromism: Basis and Application of Nanomaterials in Development of High Performance Electrodes

Uma visão das tendências e perspectivas em eletrocromismo: a busca de novos materiais e desenhos mais simples

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