近日，哈爾濱工業大學（哈工大）研究者取得了一項突破性的創新成果，他們成功研究出了一種基于正交氧缺陷氧化鎢（o-WO3-x）薄膜的雙波段電致變色智能窗（DESWs）。這種智能窗不僅展現了令人矚目的雙波段電致變色（EC）性能，更在熱調節和建筑節能方面展現出了巨大的潛力，為綠色建筑領域帶來了全新的可能性。
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雙波段電致變色智能窗作為一種新興的節能窗戶技術，近年來備受關注。它能夠根據實際需求，智能地調整進入建筑物的可見光與近紅外光的透射比例，進而優化室內光線環境，提升居住者的視覺與體感舒適度，并顯著減少建筑在照明、供暖、通風及空調系統上的能源消耗。然而，盡管雙波段電致變色智能窗的未來發展前景被廣泛看好，但其深入開發與商業化進程卻并非一帆風順。
在技術的進一步推進過程中，一系列挑戰逐漸浮現。首先，液相合成工藝的復雜性成為制約其規模化生產的關鍵因素之一。這不僅增加了生產成本，還限制了生產效率，使得雙波段電致變色智能窗的普及速度受到阻礙。其次，鋰基電解質中晶體材料的動力學響應遲緩，影響了智能窗的響應速度與調節精度，難以滿足現代建筑對于高效、精準控制的需求。此外，液態或凝膠電解質潛在的泄漏風險以及不佳的耐候性能，也對智能窗的長期穩定性和安全性構成了威脅，進一步增加了其商業化應用的難度。
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為了克服這些難題，哈爾濱工業大學的研究者采用了電子束蒸發連續鍍膜工藝，成功制備出了o-WO3-x基雙波段電致變色智能窗。這種智能窗不僅具有顯著的雙波段EC響應特性，能夠精準調控可見光和近紅外光的透過率，更在熱調節和節能方面表現出色。
o-WO3-x薄膜的獨特性能是這項技術的核心所在。它巧妙地將高效的氧缺陷促進電荷轉移機制與正交晶型結構提供的穩定傳輸路徑相結合，使得該薄膜在酸性環境中依然能夠保持卓越的雙波段EC性能。研究表明，這種智能窗成功實現了高達15.6℃的室內溫度調節效果，有望顯著提升不同氣候區域暖通空調系統的能效。
這一創新成果不僅為雙波段電致變色智能窗的研發開辟了新的道路，更為綠色建筑和可持續發展注入了新的活力。該工作成果以“Advanced Dual-Band Smart Windows: Inorganic All-Solid-State Electrochromic Devices for Selective Visible and Near-Infrared Modulation” 為題發表在《Advanced Functional Materials》上。
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