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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 一种具有内部储能功能的可见光-近红外双波段智能窗

    摘要： 电致变色智能窗与储能技术的结合是绿色建筑发展中极具吸引力的概念。本研究报道了一种双波段电致变色储能（DEES）窗，该窗户能独立调控可见光（VIS）和近红外光（NIR，太阳热辐射）的透射率，并具备高内电荷存储能力。其核心设计在于采用成分优化的掺钽纳米TiO?晶体作为多功能活性材料，在三种工作模式下同时实现高电荷存储能力、优异的双稳态特性及长循环寿命的电致变色性能：（1）可见光与近红外光透明的"明亮"模式；（2）可见光透明而近红外光不透明的"清凉"模式；（3）完全不透明的"黑暗"模式。通过DEES原型机成功实现了可见光（阳光）与近红外光（太阳热）调制的独立控制，在150 mA m?2电流密度下展现出高达466.5 mA·h m?2的电荷存储容量。

    关键词： 纳米晶体、双波段电致变色、智能窗、储能、掺钽二氧化钛

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 电致变色：电化学中一个引人入胜的分支领域

    摘要： 本讲座关于电致变色及电致变色器件，首先对该领域进行简要介绍。随后概述不同类别的电致变色材料，每类均通过典型实例说明。第三部分阐述评估电致变色化合物与器件的基本参数。接着讨论各类电致变色器件或元件，同样辅以实例说明。最后两部分主题分别为电致变色技术的制造考量与实际应用案例。

    关键词： 电致变色器件、过渡金属氧化物、电致变色现象、导电聚合物、智能窗

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 用于通过智能窗户减少截面热传递的石墨烯量子点薄膜的制备与表征

    摘要： 石墨烯及其衍生物因具有优异的电学和热学传导性能而备受关注，展现出多种应用潜力。特别是基于石墨烯材料的大面积表面涂层技术，可有效减少通过玻璃窗的横向热传递。本研究提出一种简便且经济高效的方法，通过在掺氟氧化锡（FTO）玻璃上浇铸石墨烯量子点（GQDs）分散液，并以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）稳定，制备出GQDs薄膜。该薄膜不仅保持了GQDs的优良光学特性，可见光透过率超过80%。实验表明，当采用激光闪光法在4秒内测量时，GQDs薄膜能显著降低FTO玻璃的横向热扩散率——从0.55 mm2/s降至零。这种低成本、环保的GQDs薄膜将成为智能窗热管理领域极具前景的材料。

    关键词： 智能窗，截面传热，石墨烯量子点，聚乙烯吡咯烷酮，可见光透射率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 超薄共振腔太阳能电池中的可切换光电流生成

    摘要： 法布里-珀罗型谐振纳米腔可实现超薄吸收层中光吸收的宽带增强。通过引入可切换镜面，这些薄膜结构能作为独特光学器件，实现具有可切换吸收特性的有趣应用。我们采用基于非晶锗吸收层的薄膜光伏叠层，并结合薄型镁/钯镜面构建可切换太阳能电池。本工作展示了如何通过氢吸收改变镁的折射率，从而调控薄膜太阳能电池的光吸收及光生电流。结果表明：通过调节镁反射镜的光学特性，可实现对吸收体中光学共振的"开关"控制。该多层系统能从光吸收与发电状态切换为具有优异色彩中性的透明窗态。本研究标志着向可切换光伏窗实用化迈出重要一步，为大规模建筑集成光伏应用奠定基础。

    关键词： 超薄吸收体、光捕获、光伏、非晶锗、可切换镁镜、智能窗

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于等离子体VO2纳米粒子的头足类动物启发式多功能设计，用于高效节能的机械热致变色窗户

    摘要： 隐私保护与节能是下一代智能窗户的核心功能，但要在单一窗户上独立实现这两者具有挑战性。受头足类动物皮肤启发，我们开发出一种多功能热致变色与力致变色设计方案，通过实验与模拟揭示了克服该挑战的机理。该设计工艺简便且易于扩展，由分散均匀的二氧化钒（VO?）纳米颗粒（NPs）构成——这些具有温度依赖性局域表面等离子体共振（LSPR）特性的纳米颗粒嵌入含有动态微皱纹的透明弹性体中。在保持固定太阳能调节率（?Tsol）的同时，该设计能将可见光透过率（Tvib）从60%动态调控至17%，为基于VO?的智能窗户增添了新维度。我们证实光学调制效应源于微纹理诱导的宽带衍射及VO?纳米颗粒的等离子体增强近红外吸收。研究团队进一步提出了一系列具备附加功能的改进设计方案。这项工作为独立双模式窗户开辟了新途径，其成果可能从基础材料、光学和机械科学延伸至能源相关应用领域，激发更广泛的创新发展。

    关键词： 机械变色、局域表面等离子体共振、太阳能调制、仿生、皱纹、智能窗

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于均相反应的温度响应性自组装羟丁基壳聚糖纳米水凝胶用于智能窗

    摘要： 基于壳聚糖（CS）的自组装纳米水凝胶因其独特的生物降解性、纳米界面效应及智能响应性，被视为生物医学、石油化工、农业及食品领域极具前景的应用平台。然而，多数壳聚糖衍生物是在非均相体系中制备的，该体系稳定性差且不环保。本研究采用绿色均相体系（氢氧化钾(KOH)/尿素）合成了一系列羟丁基壳聚糖（HBC），该衍生物展现出有趣的温度响应相变行为。当温度超过临界相变温度时，HBC可在去离子水中从溶解态转变为纳米水凝胶态，且该过程可重复50次以上（每日一次循环）而不发生凝聚。该纳米水凝胶溶液表现出浓度与温度依赖性的紫外吸收及可见光调控特性，在智能窗领域具有重大应用潜力。本研究提供了新型制备方法，拓展了壳聚糖基温度响应自组装纳米水凝胶的应用范围。

    关键词： 温度响应性、热致变色性、羟丁基壳聚糖、自组装纳米水凝胶、智能窗、均相反应

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 通过部分可控氧等离子体轰击显著提升VO2智能窗的太阳光透射率

    摘要： 基于二氧化钒（VO2）的智能窗通过调控进入建筑物的太阳辐射通量，旨在降低能耗并提升热舒适性与视觉舒适性。本文首次采用低温（30°C）下单独氧等离子体轰击技术来改善VO2智能窗的太阳透射率，从而克服退火处理对钢化VO2窗破坏性的限制。通过调节不同氧流量辅助等离子体处理，首次揭示了其对热致变色VO2薄膜的影响机制。氧等离子体处理实现了VO2薄膜中有效成分调控与微观结构重构，从而赋予其新功能。在氧流量120–160 sccm范围内（称为稳定区），VO2与V2O5之间的相变可被稳定控制。相较于未处理VO2薄膜，稳定区处理取得了优异效果：可见光透射率T lum（380–780 nm）相对提升44%，太阳辐射透射率T sol（380–2500 nm）增加30%，而相变温差ΔT sol仅微降1.5%。同时，VO2薄膜的太阳透射率显著提升且保持了相变特性。该技术工艺简单高效、工作容差范围宽，可广泛应用于VO2智能窗领域。

    关键词： VO2薄膜、节能建筑、太阳能透射率、智能窗、氧等离子体

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 具有光热效应的偶氮苯共聚物刷驱动的响应性智能窗户

    摘要： 通过将单体6-{4-[(4-丁基苯基)偶氮]苯氧基}己基甲基丙烯酸酯(MAzo)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚，成功合成了一种偶氮苯侧链液晶共聚物(MAzo-co-GMA)。所得MAzo-co-GMA共聚物经热退火后可在表面形成稳定的聚合物刷。该聚合物刷不仅能诱导液晶取向，其偶氮苯侧基在紫外光照射下还具有光热效应?；诖?，进一步以该聚合物刷为基底制备了液晶盒，并由此制得聚合物稳定液晶(PSLC)智能窗。由于液晶盒表面聚合物刷诱导PSLC在SmA*相形成垂直取向，所得PSLC智能窗呈现透明态；通过紫外光照射或加热可使体系进入散射N*相实现不透明态。通过调节MAzo-co-GMA共聚物刷浓度和紫外光强度可控制PSLC智能窗的响应时间。这种兼具热响应与紫外响应特性的PSLC智能窗具有良好的可逆性和稳定性，在节能器件领域展现出广阔应用前景。

    关键词： 紫外线响应、光热效应、聚合物刷、智能窗

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过插入基于锆的薄膜金属玻璃（Cu50Zr50）缓冲层增强二氧化钒（VO2）/玻璃异质结构的热致变色性能

    摘要： 具有可逆金属-绝缘体转变（MIT）特性的二氧化钒（VO2）是最具应用前景的高效节能材料之一。对于基于VO2的智能窗而言，可见光透过率和太阳能调控能力是最关键的性能参数。然而直接沉积在玻璃基底上的VO2薄膜结晶质量差且MIT性能不佳，这限制了VO2/玻璃异质结构的应用。本文引入Cu50Zr50缓冲层，构建了具有多层结构的热致变色用新型锆基薄膜金属玻璃（VO2/Cu50Zr50/玻璃）。研究发现：与单层VO2/玻璃薄膜相比，插入适当厚度的Cu50Zr50缓冲层能显著提升VO2/Cu50Zr50/玻璃薄膜的结晶质量和MIT性能。此外，VO2/Cu50Zr50/玻璃双层膜展现出更优异的光学性能——太阳能调控能力增强（?Tsol=14.3%）且保持高可见光透过率（Tvis=52.3%），在智能窗应用中实现了?Tsol与Tvis的良好平衡。

    关键词： Cu50Zr50缓冲层、金属-绝缘体转变、二氧化钒薄膜、热致变色性能、智能窗

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 银纳米线-氧化石墨烯混合电极的喷涂沉积及其在柔性聚合物分散液晶显示器中的应用

    摘要： 我们研究了不同喷涂参数对银纳米线（NWs）电学光学性能的影响。采用喷涂技术制备了高透明、高导电的银纳米线-氧化石墨烯（GO）复合电极。通过GO修饰银纳米线渗流网络，降低了纳米线间接触电阻，从而使银纳米线-GO电极的面电阻减小。尽管银纳米线电极的电导率与光学透过率存在此消彼长的关系，但与纯银纳米线电极相比，银纳米线-GO复合电极显示出显著降低的面电阻和略微下降的透过率。我们首次将银纳米线-GO复合电极集成到基于聚合物分散液晶（PDLCs）的智能窗中。实验结果表明，基于银纳米线-GO电极的PDLCs电学光学性能优于仅使用银纳米线电极的PDLCs。本研究表明，这种复合银纳米线-GO电极是制造大面积柔性无铟锡氧化物（ITO）PDLCs的理想材料。

    关键词： 聚合物分散液晶、氧化石墨烯、银纳米线、智能窗、混合透明导电电极

    更新于2025-09-10 09:29:36