近日，中国科大工程学院/太阳能光热综合利用安徽省重点实验室裴刚教授和国家同步辐射实验室/核科学技术学院邹崇文研究员联合研究团队提出了一种新型热致光谱调控智能窗，可实现不同环境温度下的光谱梯度变化，助力建筑节能创新解决方案。相关研究成果以“Three-State Thermochromic Smart Window for Building Energy-Saving”为题，发表在《先进科学》（Advanced Science）上。
图：理想的三态热致变色智能窗
该智能窗基于掺钨二氧化钒（W-VO₂）和钙钛矿薄膜的独特相变特性，能够分步独立调控可见光与近红外光透射率，在冷、暖、热三种状态间自适应切换。在冷状态下，智能窗对可见光及近红外光保持高透射率，确保充足光照与热量；温度升高至暖状态时，近红外光谱通道关闭，减少热量进入室内，同时维持高可见光透射率；若温度持续升高至热状态，可见光与近红外光均被大量阻挡，有效降低建筑能耗。实验结果显示，该智能窗的太阳能调制率为23.5%，室内太阳辐射强度从冷状态的413.6 W/m² 降至热状态的 189.1 W/m²。模拟表明，该智能窗在典型地区可助力建筑年总能耗节省102.09 MJ/m²，节能效果优于Low-E节能玻璃，有望在全球范围内提升建筑能源性能，为实现建筑节能与碳中和目标提供有力技术支撑。
论文的第一作者为国家同步辐射实验室刘美玲博士，通讯作者为邹崇文研究员、裴刚教授和赵斌副教授。本研究得到国家自然科学基金委、中国科协青年人才托举工程、中国科学院合肥科学中心协同创新项目等项目和机构的支持。相关测试工作也得到了中国科大微纳中心以及同步辐射国家实验室红外谱学和显微成像实验站(BL01B)的大力支持。
论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202416688
（热科学和能源工程系、国家同步辐射实验室）