研究目的
通过使用二氧化硅球体图案化制备双层二氧化钒（VO2）薄膜，在不明显牺牲太阳能调节能力（ΔTsol）的前提下提高热致变色智能窗的透光率（Tlum）。
研究成果
半穿孔双层VO?薄膜在仅轻微降低太阳调制能力(ΔTsol)的情况下显著提升了透光率(Tlum)，并降低了相变温度(Tc)，使其在基于VO?的智能窗实际应用中展现出良好前景。
研究不足
该研究未涉及制备工艺在工业应用中的可扩展性问题。虽然半穿孔双层VO2薄膜的光学性能有所提升，但仍未能达到基于VO2的智能窗所报道的最高数值。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用两步沉积法制备钒薄膜，并结合二氧化硅球体光刻（NSL）技术。首先在自组装二氧化硅球衬底上沉积第一层钒薄膜，随后通过超声振荡去除模板形成有序穿孔钒薄膜；再在第二层穿孔钒薄膜上沉积钒膜，构成半穿孔双层钒薄膜结构，最后经快速热退火处理形成半穿孔双层VO?薄膜。
2：样品选择与数据来源：
选用蓝宝石作为衬底材料，使用直径600纳米的二氧化硅球胶体溶液在衬底表面形成单层排列。
3：实验设备与材料清单：
配备纯钒靶材的DPS-III真空磁控溅射沉积系统、快速热退火系统（AG 610）、场发射扫描电子显微镜（FESEM，日立S4800）、X射线衍射仪（XRD，理学D/MAX 2500 V/PC）、紫外-可见-近红外分光光度计。
4：0）、场发射扫描电子显微镜（FESEM，日立S4800）、X射线衍射仪（XRD，理学D/MAX 2500 V/PC）、紫外-可见-近红外分光光度计。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：通过丙酮和去离子水对衬底进行超声清洗，在蓝宝石衬底上形成六方密堆积二氧化硅球模板；在特定工艺参数下使用DPS-III系统沉积钒薄膜，随后采用AG 610系统进行退火处理。
5：数据分析方法：
采用FESEM观察VO?样品形貌，通过XRD图谱分析晶体结构，在25℃和90℃条件下使用紫外-可见-近红外分光光度计测量光学性能，根据记录光谱计算透射率变化值(Tlum)和太阳光调制效率(ΔTsol)。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
field emission scanning electron microscope
HitachiS4800
Hitachi
Used to investigate the morphology of VO2 samples.
-
X-ray diffraction
RIGAKU D/MAX 2500 V/PC
RIGAKU
Used to obtain the XRD patterns of VO2 films.
-
DPS-III vacuum sputtering deposition system
DPS-III
Used to grow the first and second layers of vanadium thin film on sapphire substrate.
-
rapid thermal annealing system
AG 610
Used to anneal the sputtered semi-perforated double layer of vanadium thin film.
-
UV–vis-NIR spectrophotometer
Used to investigate the optical property of prepared films.
-
登录查看剩余3件设备及参数对照表
查看全部
