哈工大研发出氧缺陷氧化钨基双波段电致变色智能窗

近日，哈尔滨工业大学（哈工大）研究者取得了一项突破性的创新成果，他们成功研究出了一种基于正交氧缺陷氧化钨（o-WO3-x）薄膜的双波段电致变色智能窗（DESWs）。这种智慧窗不仅展现了令人瞩目的双波段电致变色（EC）性能，更在热调节和建筑节能方面展现出了巨大的潜力，为绿色建筑领域带来了全新的可能性。

双波段电致变色智慧窗作为一种新兴的节能窗户技术，近年来备受关注。它能够根据实际需求，智慧地调整进入建筑物的可见光与近红外光的透射比例，进而优化室内光线环境，提升居住者的视觉与体感舒适度，并显著减少建筑在照明、供暖、通风及空调系统上的能源消耗。然而，尽管双波段电致变色智慧窗的未来发展前景被广泛看好，但其深入开发与商业化进程却并非一帆风顺。

在技术的进一步推进过程中，一系列挑战逐渐浮现。首先，液相合成工艺的复杂性成为制约其规模化生产的关键因素之一。这不仅增加了生产成本，还限制了生产效率，使得双波段电致变色智能窗的普及速度受到阻碍。其次，锂基电解质中晶体材料的动力学响应迟缓，影响了智能窗的响应速度与调节精度，难以满足现代建筑对于高效、精准控制的需求。此外，液态或凝胶电解质潜在的泄漏风险以及不佳的耐候性能，也对智能窗的长期稳定性和安全性构成了威胁，进一步增加了其商业化应用的难度。

为了克服这些难题，哈尔滨工业大学的研究者采用了电子束蒸发连续镀膜工艺，成功制备出了o-WO3-x基双波段电致变色智能窗。这种智慧窗不仅具有显著的双波段EC响应特性，能够精准调控可见光和近红外光的透过率，更在热调节和节能方面表现出色。

o-WO3-x薄膜的独特性能是这项技术的核心所在。它巧妙地将高效的氧缺陷促进电荷转移机制与正交晶型结构提供的稳定传输路径相结合，使得该薄膜在酸性环境中依然能够保持卓越的双波段EC性能。研究表明，这种智慧窗成功实现了高达15.6℃的室内温度调节效果，有望显著提升不同气候区域暖通空调系统的能效。

这一创新成果不仅为双波段电致变色智慧窗的研发开辟了新的道路，更为绿色建筑和可持续发展注入了新的活力。该工作成果以“Advanced Dual-Band Smart Windows: Inorganic All-Solid-State Electrochromic Devices for Selective Visible and Near-Infrared Modulation” 为题发表在《Advanced Functional Materials》上。

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