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一维金属超导体光子晶体作为智能窗
摘要： 一种用于智能窗的新型电磁波控制结构已成功设计完成。该光子晶体（PC）智能窗由两种不同材料（A为金属、B为超导体）的单元胞构成，通过N周期重复排列。基于特征矩阵法进行数值研究后发现：入射角对透射率具有显著影响——当入射角为10°时，可见光及近红外光透过率超过80%；而当入射角增至60°时，波长大于800nm处开始出现光子带隙（PBG），但可见光透过率仍保持80%以上。研究还分析了透射率与设计周期性和厚度的关系。该结构有望应用于低温环境及航天领域的智能窗。
关键词： 光子晶体，智能窗户，金属-超导体
更新于2025-09-23 15:23:52
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化学互连热致变色聚合物：用于透明可调且抗冲击的窗户
摘要： 具有热致调光功能的温敏聚合物在智能窗和节能窗领域应用广泛，对提升室内空间舒适度与能源效率具有重要作用。传统温敏聚合物体系通常通过将相变材料物理分散于透明基体材料中构建，但这类体系普遍存在界面结合不良问题，导致机械性能差、与基底粘接弱或长期稳定性不佳。本研究展示了一种新型化学交联型温敏聚合物，该材料通过十二烷二酸（DDA）与甘油反应制得：部分DDA分子交联形成聚酯网络——聚甘油癸二酸酯（PGD），其余接枝但未交联的DDA分子则在PGD基体中形成具有固-液相变特性的半结晶微区。这种相变行为赋予复合材料可调光学透过率特性。PGD-DDA体系经100次加热-冷却循环后仍保持稳定性能。作为窗用涂层时，其在转变温度以下与玻璃基底形成韧性>6910 J·m?2的强界面结合，在转变温度以上仍维持>135 J·m?2的结合强度，使窗户抗冲击性能提升数倍。
关键词： 化学互连、强界面键合、抗冲击、智能窗户、热致变色聚合物
更新于2025-09-23 15:22:29
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透明至深色光致变色与电致变色凝胶
摘要： 可按需调控透光率的智能窗户是降低建筑能耗的可行方案。窗户通常是建筑中能效最低的部分，因此调控透光率有望显著改善供暖成本。虽然现有诸多方法，但许多适用材料制造和加工成本高昂，新型材料可能产生重大影响。本文描述了一种兼具光致变色与电致变色特性的凝胶基器件。该凝胶基质由萘二酰亚胺自组装形成，其自由基阴离子可通过光或电化学方式生成，从而实现从透明到黑色的理想转变。该器件响应速度快、生成自由基阴离子所需电位低、体系循环性能良好、温度稳定性强且成本低廉，适用于智能窗户应用。
关键词： 智能窗户、凝胶基器件、萘二酰亚胺、电致变色、光致变色
更新于2025-09-23 15:21:01
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能源技术中的金属氧化物 || 节能智能窗中的金属氧化物
摘要： 目前全球约30%–40%的能源用于建筑及其他结构的照明、通风、供暖、制冷和运行[1]。其中空调尤其消耗大量能源。因此，若能更高效地控制建筑内外通过窗玻璃的能量交换，将实现显著的节能效果。例如，一种高效策略是在窗户上涂覆薄膜以减少太阳辐射和黑体辐射的影响。为有效利用此类建筑的能源，寒冷天气需要高透光率但低热辐射率的窗玻璃，让可见光进入并防止热量流失；而炎热天气则需同时保证可见光透过且反射红外线(IR)，以保持室内凉爽。通常，具有太阳能控制涂层的窗玻璃（即所谓"智能窗"）能根据光照（光致变色）、温度（热致变色）和电力（电致变色）等外部刺激，智能调节通过窗户的光热（主要是近红外NIR区域）通量。
关键词： 节能、智能窗户、金属氧化物、电致变色、热致变色
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于智能窗户的半透明钙钛矿太阳能电池
摘要： 自20世纪70年代以来，透明度可动态调节甚至能可逆地从透明变为不透明的智能窗就成为研究焦点[1]。一方面，智能窗能控制阳光进入建筑物的透射量，通过平衡制冷负荷与照明、供暖的能耗需求实现节能；另一方面，不透明玻璃墙如同窗帘般?；ひ健Ｖ悄艽暗拇嬖诩跎倭硕匀斯じ稍さ囊览?，推动生活向智能化发展。电致变色窗通过施加微小外电场实现颜色可逆变化，已应用于波音787梦想客机[2]——这类技术虽有效，但在遮光一致性、长期耐久性及成本方面存在不足。热致变色窗通过局部温度调控实现颜色切换，但受限于不切实际的高温加热条件和较低明暗对比度。此外，上述智能窗均需外部能源供给，未能达成节能目的。若将太阳能电池的光电转换与光线智能调控巧妙结合于智能窗中，局面将发生质的改变[3]。目前半透明光伏技术已被证实可用于兼具发电、遮阳乃至隔热功能的发电窗[4,5]，但鲜少涉及颜色切换特性。因此，亟需整合调色与发电双功能，开发作为智能窗的半透明光伏器件。
关键词： 半透明钙钛矿太阳能电池、光管理、带隙调控、器件颜色、智能窗户
更新于2025-09-19 17:13:59
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利用热致变色水凝胶微粒实现智能窗户的宽带光管理
摘要： 本文报道了基于温度响应性水凝胶颗粒可调散射行为的窗户太阳能增益智能控制技术。首次采用具有特定粒径和内部结构的共聚pNIPA-AEMA微粒，同时实现了高透光率与包括前所未有的红外调控在内的宽带太阳辐射调制。这种调控折射率实部的设计策略可应用于节能智能窗之外的更广泛领域。
关键词： 光管理、智能窗户、水凝胶微粒、热致变色、太阳能增益控制
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于纳米棒的大面积柔性智能窗器件的直径依赖性透明度变化
摘要： 在现代建筑中实现节能与环保氛围设计，需要能适应天气、人流负荷及个人需求等多变条件的智能窗户。这类窗户的核心在于能可控调节建筑内外光线传输的材料系统。针对这一需求，我们报道了基于悬浮有机金属纳米棒的柔性大面积新型器件制备成果。通过对纳米棒合成与器件制备工艺的精细表征与深度优化，所制器件展现出卓越的光学性能与稳定性：光学调制效率高达73.7%（迄今最高值），且可承受180度弯折而无结构损伤。经500次高/低透光率状态循环切换测试后性能依然稳定。我们更将该器件制备工艺放大至24厘米×9厘米大面积（受实验室刮刀涂布设备尺寸限制），证实了该成果应用于未来柔性智能窗与电子器件的可行性。研究发现最终SPD性能主要取决于纳米棒直径而非长径比，这一重要发现为后续研发提供了明确方向。
关键词： 柔性器件、节能、光调制、有机金属纳米棒、智能窗户
更新于2025-09-04 15:30:14