電致變色智能窗的研究進(jìn)展

　　因此，電致變色智能窗節(jié)約了因?yàn)橄募局评浜投救∨牡拇罅磕芰�，同時(shí)又充分利用了太陽能，將其應(yīng)用于建筑物和汽車，節(jié)能意義巨大，其基本性能參數(shù)見表3。

　　3智能窗存在的問題和解決途徑
　　
　　目前，電致變色智能窗的研制與實(shí)際應(yīng)用存在一定距離，仍有材料的性能、壽命、成本，特別是全固態(tài)、大面積工業(yè)化生產(chǎn)等一系列問題尚待解決。無機(jī)電致變色智能窗研究較早，其中以WO3為變色材料的智能玻璃已經(jīng)在美國成功上市。但是無機(jī)材料智能窗通常響應(yīng)時(shí)間較慢、顏色保持時(shí)間短，而且循環(huán)可逆性差、加工工藝較復(fù)雜。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系電致變色智能窗的問題是化學(xué)穩(wěn)定性差、機(jī)械強(qiáng)度差、抗紫外輻射能力不強(qiáng)，現(xiàn)在還沒有相關(guān)產(chǎn)品上市。另外，智能窗價(jià)格昂貴。以美國Velux公司為例，生產(chǎn)的57cm×57cm電致變色智能窗價(jià)格約為1000美元，這在很大程度上限制了智能窗的推廣和使用。
　　
　　智能窗的研制涉及物理、材料、化學(xué)、薄膜科學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，理論研究難度大，同樣限制了智能窗的發(fā)展。針對(duì)上述問題，可以采取的解決途徑主要包括:(1)提高各個(gè)膜層間化學(xué)配比的穩(wěn)定性、制備工藝的兼容性。如前所述，電致變色智能窗由多層薄膜材料構(gòu)成，五層中只要一層不理想就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)器件失效。(2)通過摻雜等手段制備聚合物/過渡金屬氧化物電致變色材料，提高智能窗的著色效率，縮短響應(yīng)時(shí)間。(3)發(fā)揮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系高分子聚合物在成本、性能、制備上的優(yōu)勢(shì)，開發(fā)聚合物全固態(tài)電致變色智能窗。(4)合成新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系-無機(jī)復(fù)合型聚合物電解質(zhì)，提高聚合物電解質(zhì)的機(jī)械強(qiáng)度、離子電導(dǎo)率和化學(xué)穩(wěn)定性。(5)采用先進(jìn)的鍍膜工藝，以適應(yīng)大面積工業(yè)生產(chǎn)的需要。如近年來采用的溶膠—凝膠法、高速直流磁控濺射技術(shù)等，使智能窗的研究取得了很大打破。(6)采用合適的組裝工藝，降低成本，使其價(jià)格水平控制在100～250美元/m2，達(dá)到成本與效益、成本與壽命之間的平衡。只有這些關(guān)鍵問題獲得重大打破之后，電致變色智能窗商業(yè)化的時(shí)代才會(huì)到來。
　　
　　4展望
　　
　　為了追求美觀和舒適，現(xiàn)代建筑的玻璃窗戶與玻璃幕墻的使用面積越來越大，由于玻璃窗戶的原因而損失的能量占建筑物整體能量損失的60%～85%。隨著人口增長(zhǎng)和能源危急的加劇，電致變色智能窗作為一種節(jié)約能源的重要手段必將受到世界各國的普遍重視，成為繼浮法工藝以后非常大的玻璃產(chǎn)業(yè)。
　　
　　目前，電致變色智能窗的發(fā)展趨勢(shì)沿兩個(gè)方向進(jìn)行，一是進(jìn)一步開發(fā)電致變色功能薄膜材料;二是提高其控溫過程的智能化水平。還可以將太陽能電池與智能窗聯(lián)合�？梢栽O(shè)想，未來的電致變色智能窗將由三部分組成:(1)光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，吸收太陽光能，然后轉(zhuǎn)化為電能。(2)電致變色系統(tǒng)，調(diào)節(jié)室內(nèi)的光和熱。(3)智能控制系統(tǒng)，隨室內(nèi)溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)智能窗的熱輻射透過性能。