【降溫、改善采光,你見過這樣的智能變色窗嗎?】你見過這樣的變色窗嗎?可以隨著太陽光的強弱而自動調節光線強度與色彩的深淺,改善室內采光;還能將酷熱的太陽光直射溫度降低超過9℃;這種智能窗還能實現100%的有效空間利用率……日前,中國科學院院士黃維、南京工業大學教授秦天石課題組的這一研究成果在線刊發於《自然—通訊》http://t.cn/A6fvOnkW

近年來,可動態調節透光度、選擇性吸收紫外或紅外波段的智能窗在建築物、汽車、飛機等領域展現出較大的應用潛力。目前,單片式高度集成的變色智能窗一般是通過side-by-side(並排的,肩並肩的)的方式得以實現。然而,side-by-side集成不能實現100%的有效空間利用率,並且不透明或半透明的光伏層會阻擋部分可見光透過智能窗,從而影響到室內照明。

針對這一問題,南京工業大學先進材料研究院IAM團隊黃維、秦天石開發了一種全幅面變色智能窗。據論文第一作者博士生劉有介紹,傳統的光伏變色窗將不透明光伏層與變色層並排,這樣導致整體的空間利用率很低,並且光伏層部分透光度很低。課題組設計的智能窗,光伏層采用的是他們自主研發的全透明鈣鈦礦光伏層,而且整體采用的是垂直串聯的方式,將電極層、光伏層、變色層像三明治一樣的自下而上堆曡,從而實現了100%的有效空間利用率。

更重要的是,課題組設計了一種基於鹵素離子交換的方法,將鈣鈦礦光伏層浸泡在特定的化學溶劑中,根據浸泡時間的長短來對化學材料中各組分的比例進行調控,從而使得這種光伏層材料實現高達76%的透光率。此外,這種智能窗具有高達96顯色指數(指色彩的飽和度、保真度)、>30%的平均可見光對比度(即變色前後透光率的差值),以及應對不同太陽輻射強度的高度自適應性。http://t.cn/A6fvOnkO

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