无码日韩精品一区二区免费暖暖,久久精品国产精品亚洲,开心播播网,女人床技48动态图,国产精品无码免费专区午夜

光(guang)熱調控材(cai)(cai)料可以(yi)在外場(chang)（光(guang)、熱、電、磁）的(de)(de)刺激下(xia)動態改(gai)變其材(cai)(cai)料本征(zheng)結(jie)構，進而帶來光(guang)學(xue)特性(xing)發生相(xiang)應改(gai)變，如光(guang)學(xue)吸收，反射(she)與透過等(deng)；此外，利用多種材(cai)(cai)料的(de)(de)優(you)化組合（多層膜、多組分等(deng)）或不(bu)同維度的(de)(de)規則排列（光(guang)子晶體(ti)、超表(biao)面等(deng)）可進一步優(you)化器件(jian)的(de)(de)調光(guang)能力來實現輻射(she)熱的(de)(de)有效(xiao)管理。

智能(neng)(neng)(neng)節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)玻璃需要(yao)根據(ju)環境溫度、太陽(yang)輻(fu)射(she)的(de)(de)(de)動態變(bian)化實(shi)現(xian)對(dui)其自(zi)身(shen)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)交(jiao)換(huan)能(neng)(neng)(neng)力的(de)(de)(de)動態響應，這種動態響應要(yao)求材(cai)料(liao)(liao)能(neng)(neng)(neng)夠在很寬的(de)(de)(de)波(bo)(bo)長范(fan)圍(wei)內實(shi)現(xian)多種光(guang)學狀(zhuang)態的(de)(de)(de)智能(neng)(neng)(neng)切換(huan)。在前期的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)中(zhong)(zhong)，中(zhong)(zhong)國科學院上(shang)海硅酸鹽(yan)研(yan)究(jiu)所(suo)曹遜研(yan)究(jiu)員團隊以(yi)VO2材(cai)料(liao)(liao)為(wei)基，研(yan)究(jiu)了(le)多種多層膜調(diao)(diao)控(kong)結構（Matter 2019;Matter 2020）和(he)表面微(wei)納超結構（Nature Communications,2022），主要(yao)以(yi)調(diao)(diao)節(jie)(jie)近紅外(wai)光(guang)波(bo)(bo)段(duan)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)為(wei)主，同時發展(zhan)了(le)可見(jian)光(guang)透明、近紅外(wai)光(guang)強吸收(shou)(shou)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)體(ti)系(xi)（Advanced Energy Materials,2021）；接(jie)著以(yi)WO3材(cai)料(liao)(liao)為(wei)基，通過(guo)外(wai)加(jia)電場方(fang)式實(shi)現(xian)可見(jian)和(he)近紅外(wai)雙(shuang)波(bo)(bo)段(duan)區域（太陽(yang)輻(fu)射(she)）的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)調(diao)(diao)控(kong)（Nature Electronics,2022;Angew.Chem.Inter.Ed.,2023）；進一步研(yan)究(jiu)輻(fu)射(she)制(zhi)冷/加(jia)熱材(cai)料(liao)(liao)可實(shi)現(xian)中(zhong)(zhong)遠紅外(wai)波(bo)(bo)段(duan)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)調(diao)(diao)控(kong)，并利用(yong)輻(fu)射(she)制(zhi)冷與熱電等(deng)材(cai)料(liao)(liao)耦合還(huan)可以(yi)有(you)效提(ti)升發電效率(lv)（Nature Communications,2024）。然而(er)對(dui)于窗戶而(er)言，除了(le)太陽(yang)輻(fu)射(she)的(de)(de)(de)調(diao)(diao)控(kong)外(wai)，吸收(shou)(shou)熱量(liang)(liang)后的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)遠紅外(wai)發射(she)同等(deng)重要(yao)，進而(er)才能(neng)(neng)(neng)真正實(shi)現(xian)整(zheng)個窗戶的(de)(de)(de)輻(fu)射(she)熱管理，達到最佳節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)效果(guo)。

近期，上(shang)海硅(gui)酸鹽所曹遜(xun)研(yan)(yan)究員與華中(zhong)(zhong)科技大學楊榮貴教授等合作，從優化全波(bo)段（可(ke)(ke)見光(guang)(guang)、近紅(hong)(hong)外(wai)(wai)、中(zhong)(zhong)遠紅(hong)(hong)外(wai)(wai)）光(guang)(guang)熱交換的(de)(de)(de)(de)(de)(de)角(jiao)度出(chu)發(fa)(fa)，開發(fa)(fa)出(chu)了一種新型電(dian)致(zhi)(zhi)變(bian)色結構(gou)，用(yong)于(yu)窗戶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱管理(li)，能(neng)夠最大限度地利用(yong)可(ke)(ke)見光(guang)(guang)和近紅(hong)(hong)外(wai)(wai)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)太陽(yang)輻射以及中(zhong)(zhong)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輻射冷(leng)卻。研(yan)(yan)究團隊提出(chu)一種基于(yu)VO2和WO3薄膜相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)實現三(san)(san)態轉變(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)致(zhi)(zhi)變(bian)色器件。在(zai)(zai)這個結構(gou)中(zhong)(zhong)，Li+能(neng)夠在(zai)(zai)不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)(wai)加電(dian)壓下分(fen)(fen)別擴散至單斜相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)VO2和WO3層，并完成至四(si)方(fang)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)LixVO2和立(li)方(fang)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)LiyWO3的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)轉變(bian)。其中(zhong)(zhong)，四(si)方(fang)相(xiang)(xiang)(xiang)LixVO2具有(you)金屬相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特性，其折(zhe)射率快速升高，導致(zhi)(zhi)近紅(hong)(hong)外(wai)(wai)光(guang)(guang)透過(guo)(guo)率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)劇(ju)烈(lie)變(bian)化；而LiyWO3由于(yu)鎢離子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)還原表現出(chu)對可(ke)(ke)見光(guang)(guang)和紅(hong)(hong)外(wai)(wai)部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸收(shou)，導致(zhi)(zhi)透過(guo)(guo)率快速下降(jiang)。這兩次相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)可(ke)(ke)以實現三(san)(san)種不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)學狀態，從而獨(du)立(li)調節可(ke)(ke)見光(guang)(guang)和近紅(hong)(hong)外(wai)(wai)透射率。值得注意的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是，在(zai)(zai)VO2至LixVO2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)轉變(bian)中(zhong)(zhong)，Li+會陷入較(jiao)深的(de)(de)(de)(de)(de)(de)勢壘(lei)中(zhong)(zhong)，進而阻(zu)止Li+的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復合，展(zhan)現出(chu)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非易失性，維持(chi)該電(dian)致(zhi)(zhi)變(bian)色結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三(san)(san)種光(guang)(guang)學狀態在(zai)(zai)4小時以上(shang)。

此(ci)外(wai)(wai)(wai)，研(yan)究團隊(dui)還發(fa)(fa)現(xian)在(zai)(zai)不同(tong)溫(wen)(wen)度(du)氣候下，對(dui)智能(neng)(neng)(neng)節能(neng)(neng)(neng)窗(chuang)戶(hu)(hu)內(nei)(nei)外(wai)(wai)(wai)側的發(fa)(fa)射(she)(she)率往(wang)(wang)(wang)往(wang)(wang)(wang)有(you)不同(tong)的要(yao)(yao)(yao)求。在(zai)(zai)建(jian)筑全年熱(re)(re)管理過(guo)程中，夏季室外(wai)(wai)(wai)環境和(he)窗(chuang)戶(hu)(hu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)溫(wen)(wen)度(du)比室內(nei)(nei)高，為(wei)了降(jiang)低(di)制冷能(neng)(neng)(neng)耗，減少熱(re)(re)量進(jin)入，需(xu)要(yao)(yao)(yao)降(jiang)低(di)室外(wai)(wai)(wai)經窗(chuang)戶(hu)(hu)向內(nei)(nei)輻(fu)射(she)(she)熱(re)(re)量，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)(yao)(yao)在(zai)(zai)窗(chuang)戶(hu)(hu)內(nei)(nei)側設(she)置(zhi)低(di)發(fa)(fa)射(she)(she)率；冬季室外(wai)(wai)(wai)和(he)窗(chuang)戶(hu)(hu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)溫(wen)(wen)度(du)比室內(nei)(nei)低(di)，為(wei)了降(jiang)低(di)制熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)耗，減少熱(re)(re)量損失，需(xu)要(yao)(yao)(yao)降(jiang)低(di)室內(nei)(nei)向窗(chuang)戶(hu)(hu)輻(fu)射(she)(she)熱(re)(re)量，同(tong)樣需(xu)要(yao)(yao)(yao)在(zai)(zai)窗(chuang)戶(hu)(hu)內(nei)(nei)側設(she)置(zhi)低(di)發(fa)(fa)射(she)(she)率。此(ci)外(wai)(wai)(wai)在(zai)(zai)電(dian)致(zhi)(zhi)變色(se)(se)結(jie)(jie)構(gou)往(wang)(wang)(wang)往(wang)(wang)(wang)在(zai)(zai)著色(se)(se)狀態(tai)呈現(xian)較(jiao)強的光吸收，在(zai)(zai)光照(zhao)下，電(dian)致(zhi)(zhi)變色(se)(se)結(jie)(jie)構(gou)表(biao)(biao)面(mian)(mian)溫(wen)(wen)度(du)相較(jiao)于傳統(tong)玻(bo)璃往(wang)(wang)(wang)往(wang)(wang)(wang)較(jiao)高對(dui)其使用壽命(ming)和(he)循環能(neng)(neng)(neng)力有(you)較(jiao)大影響，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)(yao)(yao)在(zai)(zai)外(wai)(wai)(wai)表(biao)(biao)面(mian)(mian)設(she)置(zhi)高發(fa)(fa)射(she)(she)率。研(yan)究團隊(dui)進(jin)一(yi)步(bu)通(tong)過(guo)優化(hua)電(dian)致(zhi)(zhi)變色(se)(se)結(jie)(jie)構(gou)外(wai)(wai)(wai)側（εMIR-O為(wei)0.89）和(he)內(nei)(nei)側（εMIR-I為(wei)0.44）電(dian)致(zhi)(zhi)變色(se)(se)電(dian)極的發(fa)(fa)射(she)(she)率，將室內(nei)(nei)外(wai)(wai)(wai)環境之間的輻(fu)射(she)(she)熱(re)(re)交換最小(xiao)化(hua)。（如圖1）

熱交換模擬和實驗研究驗證了該模型的普適性和有效性。研究團隊在上海市和三亞市進行的戶外實驗表明，在典型晴朗天氣下，與傳統商用的Low-e窗戶相比，這種基于新型電致變色結構的窗戶可實現全天持續冷卻，最高溫度降幅可達14°C（如圖2）。模擬顯示，這種新的電致變色器件在世界上絕大多數氣候區域比商用Low-e玻璃具有更高的節能效果（如圖3）。該發現為創新的智能節能窗戶設計提供了巨大機遇，有助于實現全球碳中和和可持續發展。

相關(guan)研(yan)究(jiu)成果以“Tri-band electrochromic smart window for energy savings in buildings”為題發(fa)表在Nature Sustainability上。上海硅酸鹽所博士畢業生(sheng)邵澤偉、黃愛彬副研(yan)究(jiu)員和(he)博士生(sheng)曹翠(cui)翠(cui)為論文共同第一作(zuo)(zuo)者。研(yan)究(jiu)工作(zuo)(zuo)得到(dao)國(guo)家重點研(yan)發(fa)計劃、國(guo)家自然(ran)科學(xue)基(ji)金、ANSO國(guo)際合作(zuo)(zuo)專(zhuan)項、上海市自然(ran)科學(xue)基(ji)金原創探索(suo)等項目(mu)的資助和(he)支持。

論文鏈接：

圖1：可見-近(jin)紅外-中(zhong)遠(yuan)(yuan)紅外優化(hua)的(de)電(dian)致(zhi)變(bian)色結構(gou)設計。（a）理(li)想的(de)電(dian)致(zhi)變(bian)色節(jie)能(neng)窗戶的(de)光(guang)譜設計；（b）可見-中(zhong)遠(yuan)(yuan)紅外優化(hua)的(de)電(dian)致(zhi)變(bian)色結構(gou)；（c）電(dian)致(zhi)變(bian)色結構(gou)的(de)中(zhong)遠(yuan)(yuan)紅外發射率性能(neng)表(biao)征(zheng)；（d）電(dian)致(zhi)變(bian)色結構(gou)的(de)可見-中(zhong)遠(yuan)(yuan)紅外光(guang)學性能(neng)表(biao)征(zheng)。

圖2：戶外節(jie)能(neng)性能(neng)測試結(jie)果(guo)。（a）樣品(pin)及(ji)測試方法照片；（b）不同(tong)樣品(pin)的溫(wen)度測試實時(shi)結(jie)果(guo)及(ji)太陽輻照實時(shi)結(jie)果(guo)；（c）實驗(yan)樣品(pin)與(yu)Low-e樣品(pin)的實測溫(wen)差對比。

圖3：熱交換模擬節能性(xing)能結(jie)果(guo)。（a）上海市典(dian)型天(tian)氣下不(bu)同月份的(de)能耗結(jie)果(guo)對比；（b）全球典(dian)型天(tian)氣下全能能耗結(jie)果(guo)實驗樣品與Low-e玻璃間差值。