5月14日，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员曹逊团队与华中科技大学教授杨荣贵等合作，开发了一种新型电致变色结构，可应用于窗户的热管理，能够最大限度地利用可见光和近红外光的太阳辐射以及中红外光的辐射冷却。相关研究发表于《自然—可持续发展》。

智能节能玻璃需要根据环境温度、太阳辐射的动态变化实现对其自身能量交换能力的动态响应，要求材料在很宽的波长范围内实现多种光学状态的智能切换。

研究团队提出了一种基于二氧化钒和三氧化钨薄膜相变实现三态转变的电致变色器件。研究团队发现，在不同温度气候下，对智能节能窗户内外侧的发射率往往有不同的要求。此外，电致变色结构在着色状态呈现较强的光吸收，在光照下表面温度较高。研究团队进一步优化了电致变色结构外侧和内侧电致变色电极的发射率，将室内外环境之间的辐射热交换最小化，热交换模拟和实验研究验证了该模型的普适性和有效性。

在上海市和三亚市进行的户外实验表明，典型晴朗天气下，基于新型电致变色结构的窗户可实现全天持续冷却，最高温度降幅可达14°C。模拟结果显示，这种新的电致变色器件在全球绝大多数气候区域均具有较好的节能效果。

户外节能性能测试结果。图片由课题组提供

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41893-024-01349-z