光电致变色器件是一类将光伏器件和电致变色器件相结合的器件,可以利用太阳能调节自身的光谱透过率,实现自供能,在建筑节能领域具有广阔的应用前景。目前已有的光电致变色器件结构较复杂,电化学性能不佳,工作模式较单一,且无储能功能,难以满足实际应用需求。本文设计了几种不同的光电致变色器件,以三氧化钨薄膜为电致变色和储能层,研究了其形貌对光电致变色性能的影响,探索了光电致变色器件在储能方面的应用。将普鲁士蓝薄膜用作与三氧化钨薄膜互补匹配的对电极,实现了多工作模式,并具有储能功能。设计了半固态光电致变色器件,探究了凝胶电解质层和空穴传输层对其性能的影响。主要研究内容如下:1、通过磁控溅射法制备了致密的氧化钨薄膜,通过聚合物辅助溶胶凝胶法制备了多孔的氧化钨薄膜,并将两种不同形貌的氧化钨薄膜组装成了光电致变色器件,比较了两种器件的光电化学性能。组装的器件可以将太阳能转化成电能并存储起来,并调节可见光和近红外光透过率。与致密氧化钨薄膜组装的光电致变色器件相比,多孔氧化钨薄膜组装的器件有更高的光谱调制幅度。同时,多孔氧化钨薄膜组装的器件在光充电后表现出147.75 F/g的比电容,高于致密氧化钨薄膜组装的器件。并且,多孔氧化钨薄膜组装的器件展现出比致密氧化钨薄膜更稳定的循环性能。2、用电沉积法制备了普鲁士蓝薄膜,并将普鲁士蓝薄膜用作互补变色对电极,与三氧化钨组装成一种多工作模式的光电致变色器件。该光电致变色器件有着温暖、凉爽、明亮、黑暗四种工作模式,以适应不同需求,尤其是在黑暗工作模式中可以有效地隔绝红外线。该光电致变色器件具有调节亮度、温度以及储能的功能,其在用作超级电容器时可以用光充电也可以用电充电,电充电时表现出11.49 m F/cm²的面积比电容,而光充电时则表现出8.59 m F/cm²的面积比电容。此外,该光电致变色器件还表现出了较好的循环性能,其在510 nm处的调制幅度在2000次循环后还能有88.5%的保持率。3、以普鲁士白薄膜为三氧化钨薄膜的对电极,以PEO为凝胶态电解质,组装了互补型的半固态光电致变色器件,并研究了电解质厚度对其性能的影响。电解质厚度为2 mm的器件无法实现共着色与共漂白,光学调制范围较窄但具有储能的性质。电解质厚度为15μm的器件在Ti O₂/WO₃/FTO电极表面添加了一层空穴传输层,在光照下可实现共着色,并在黑暗中短路可实现共漂白,在496 nm处光学调制范围达53%,但不具有储能的性质。