一种具有可见光-NIR-LWIR电调制功能的多模态智能窗户,适用于各种天气条件

【字体: 时间:2025年08月27日 来源:Advanced Materials 26.8

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  双波段电调智能窗通过PET/ITO/PB/Pt-NPs电极实现可见光与近红外精确调控,结合LHE-ED多模态器件在六种独立电驱动状态下优化光热性能,使可见光透射率变化41.24%,近红外变化53.95%,8-13μm红外发射率变化0.35。建筑能耗模拟显示其年HVAC能耗降低34.18%,CO?减排34.01kg/m2·年,为可持续建筑提供高效解决方案。

  

摘要

智能调节太阳辐射和热辐射以实现智能窗户的功能,涵盖可见光、近红外(NIR)和长波红外(LWIR)三个光谱波段(0.38–25 μm),从而提高室内舒适度和能源效率,这是可持续建筑设计中的一个关键前沿领域。然而,针对动态运行需求和天气条件,对可见光照明、近红外加热以及长波红外辐射冷却等多功能辐射的独立调控机制尚未完全解决。本文提出了一种PET/ITO/PB/Pt-NPs电极,该电极通过精确的电位控制实现可见光和近红外双波段的独立调节,具备离子插入和金属沉积两种反应机制,从而实现照明、减少眩光和隐私保护等多种功能。这种多模式智能窗户(LHE-ED)首次实现了六种独立的电驱动状态,能够精细调节三种波段的辐射特性,表现出优异的波长选择性:△TVis = 41.24%,△TNIR = 53.95%,以及Δε8-13 μm = 0.35%。建筑能耗模拟表明,LHE-ED在多种气候条件下均优于传统的低辐射玻璃,最大可减少34.01 kg/m2·年的二氧化碳排放量,并每年降低34.18%的供暖、通风和空调(HVAC)能耗,为下一代节能环保智能窗户的发展奠定了基础。

图形摘要

具有动态调节太阳可见光/近红外(NIR)透射率和长波红外(LWIR)辐射率的智能窗户是提高建筑能源效率的关键解决方案。我们展示了一种具备独立电调功能的多模式智能窗户,可同时满足各种天气条件下的热舒适性和能源节约需求,并提供照明、减少眩光和隐私保护等多种功能。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

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