中國科學院上海硅酸鹽研究所曹迅教授領導的研究小組與華中科技大學的合作者共同開發(fā)了一種新型節(jié)能窗電致變色(EC)結構。該研究發(fā)表在《自然可持續(xù)發(fā)展》雜志上。
電致變色智能窗可以在外部電壓刺激下動態(tài)調節(jié)太陽輻射，被認為是降低建筑物能耗的一項有前途的技術。
為了推廣EC窗口的應用，曹教授課題組在提高EC性能方面做出了很大的努力，如響應速度、對比度等。然而，在減少太陽輻射和室外溫度的影響方面進展甚微。
在本研究中，研究人員通過固體電解質設計了一種基于VO2-WO3串聯薄膜的新型電致變色智能窗系統(tǒng)，可同時三穩(wěn)態(tài)控制太陽熱量和太陽光透過率，具有良好的節(jié)能效果。
這種結構使得Li+沿著VO2和WO3的深度擴散，可以獨立調節(jié)太陽光的近紅外(NIR)和可見光透過率。 VO2的主要優(yōu)點是用于維持狀態(tài)的勢壘與用于改變狀態(tài)的勢壘分離，從而與WO3相比保持非易失性。
憑借上述設計特點，基于EC的窗戶可以最大限度地減少室內照明和熱交換的總能源成本，這是智能窗戶設計的理想驅動力。模擬表明，在全球大多數氣候條件下，這種新型 ECD 比商用低輻射玻璃具有更高的加熱和冷卻節(jié)能效果。
此外，在海南三亞和上海進行了室外實驗，在典型的晴朗天氣下，全天持續(xù)降溫高達 2°C–14°C。
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