Princip termochromismu upravuje hlavně vstup solárního záření (vlnové délky koncentrované v letech 190-3000nm) a výstup energie černé těly prostřednictvím oken na základě okolní teploty. Termochromické materiály změní jejich průhlednost, absorbance a barvu, když se teplota změní. Thermochromic může být použit jako pasivní konstrukční strategie k úpravě propustnosti blízkého infraálu při zachování viditelné propustnosti světla bez potřeby vnější energie nebo manuálního provozu. Thermochromická inteligentní okna se proto stala tématem teplého výzkumu při stavbě oken pro úsporu energie kvůli jejich jednoduché struktuře a širokým vyhlídkám aplikací.
Oxid vanadia (VO2)je tepelně indukovaný materiál změny fázové změny, který přitahoval velkou pozornost v oblasti inteligentních oken. Hlavní charakteristikou VO2 je to, že reverzibilní kov k přechodu izolátoru (MIT) se vyskytuje při t ≈ 67 ℃, což lze použít přímo jako termochromický filmový materiál. Přechod z kovového na izolátor v tenkém filmu Vo2 je doprovázen náhlou změnou propustnosti blízkého infračervenosti: t> 67 ℃, ve stavu tetragonálního rutilního kovu, infračervená propustnost se výrazně snižuje a stává se polo transparentní; T ＜ 67 ℃, monoklinický polovodičový stav, vysoká infračervená propustnost, průhledná [12-13]. Asi 50% energie slunečního záření je koncentrováno v blízké infračervené pásmo, právě v rozsahu VO2 regulujícího sluneční propustnost před a po fázovém přechodu. V ideálním případě může inteligentní okna založená na VO2 v chladné zimě umožnit vstoupit do místnosti většinu slunečního záření; V horkém létě podstoupí VO2 fázový přechod a blízké infračervené světlo se odráží hlavně venku, aby se zabránilo zvýšení teploty vnitřní, jak je znázorněno na obrázku 2C. Aby bylo možné aplikovat na inteligentní okna pro úsporu energie, může být teplota fázového přechodu VO2 snížena na teplotu místnosti nebo dokonce nižší prostřednictvím dopingu, kontroly mikrostruktury, kompozitního, hybridizace a dalších metod. Vzhledem k teplotě fázového přechodu anorganického VO2 je nejblíže k teplotě místnosti a rychlý a reverzibilní fázový přechod s dobrou opakovatelností, tenké filmy VO2 jsou preferovanou volbou pro další generaci inteligentních stmívkových povlaků.
Procesy přípravy tenkých filmů VO2 zahrnují hlavně fyzický magnetron rozprašování, sol-gel, chemické depozice páry, hydrotermální a pulzní depozici laseru. Vědci doma i v zahraničí odvedli spoustu práce a dosáhli plodných výsledků v přípravě, mechanismu fázového přechodu a zlepšení stmívání účinnosti tenkých filmů VO2. Stále však existují úzká místa a výzvy při přechodu z laboratoře na praktické aplikace, jako je vysoká teplota přechodu VO2, nízká účinnost regulace slunečního světla, nízká viditelná propuštění světla, špatná stabilita počasí a neatraktivní barva (nahnědlá žlutá). The research on VO modification includes element doping, multi-layer film structure design, microstructure design, etc. The Jin Pingshi research group at the Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, a representative research institution in China, has done a lot of systematic work in this area: doping of VO2 based smart windows, microstructure design and regulation, multi-layer composite, multifunctionality, working performance, Flexibilní příprava nízké teploty, regulace barev, pohodlí kůže, antibakteriální a environmentální přívětivost atd.
Kromě inteligentních materiálů VO2 se v současné době používá při výzkumu termochromických inteligentních oken v současné době mnoho nových tepelně reagujících materiálů, včetně hydrogelů, iontových kapalin, perovskitu a metamateriálů.
Sat Nano je jedním z nejlepších dodavatelů nanopowderu Vo2 oxid vanadium v Číně, můžeme dodat částici Nano částice a Mirco, pokud máte nějaký dotaz, neváhejte nás kontaktovat na sales03@satnano.com
