当玻璃变得智能 光线可控不再是难题

本文转自：华西都市报

大面积高性能低成本电致变色智能窗。图据受访者

酷暑盛夏，透过玻璃的阳光将室内温度升高。你是否想过，通过遥控器便能调节由玻璃进入的光线，将热量阻挡在室外？

1月18日，在第三届天府科技云服务大会上作为重大科技成果的待转化项目，“大面积高性能低成本电致变色智能窗”将让这一设想变为现实。

电子科技大学教授，国家级领军人才贾春阳和他的团队开发了大面积、全固态、双波段调控电致变色智能玻璃。与传统玻璃相比，双波段电致变色智能玻璃具有可控调节可见光和近红外光透射率的能力。

什么是电致变色？

电致变色是指电致变色材料在外加电场作用下颜色发生可逆变化的现象，基于电致变色的智能玻璃可广泛应用于建筑节能窗、飞机舷窗、汽车后视镜等。

贾春阳在接受采访时说：“电致变色玻璃不但能够在电场作用下改变不同颜色，最关键的是它能控制可见光和红外光的透过率。因为太阳光波谱中的主要能量集中在可见光和近红外区，我们通过可控调节可见光和近红外波段的透光率来调节进入室内的能量，进而实现阻挡热量进入的目的。”

“我们新开发的智能玻璃，不但面积大、性能高、全固态、均匀性好，而且具有原材料便宜、工艺简单、制备能耗少、设备要求低的特点。首先是大面积，我们现在制备的均匀电致变色智能玻璃尺寸达到了1.0×0.7平方米以上；其次是高性能，玻璃变色前后的光学透过率调控范围达90%以上，其响应时间短、变色前后颜色均一性好；值得一提的是，所制备的智能玻璃循环20000圈以后依然能够保持初始性能的80%以上。电致变色智能玻璃应用于普通建筑不但使其具有科技感和时尚感，预计还可以节省40%以上的居住能耗，对于节能减排具有重要意义。”贾春阳介绍。

科技成果的数年摸索

电致变色玻璃面积从指甲盖大小到如今正常窗户大小，科研团队多年来一直在攻克各项难题。

团队成员、电子科技大学博士后郑荣宗对记者说：“传统电致变色玻璃制备技术复杂，尤其要考虑到大面积、高性能、低成本这些问题就更难实现。传统电致变色薄膜基本采用磁控溅射方法制备，在这个过程中涉及很多问题。首先磁控溅射所用的靶材，其要求纯度达99.99%甚至99.999%，因此靶材的价格十分昂贵；该方法制备工艺流程复杂，需要抽真空等各种步骤环节，且制备过程能耗巨大。其次，由于电致变色玻璃内部结构复杂，因此电致变色玻璃制备过程中步骤繁琐，其性能一致性和产品良品率提升困难；再有，受制备设备及工艺限制，传统制备方法难以实现大面积化制备。”

“在贾老师的指导带领下，我们一直寻求更简便、更高效经济、更低成本的制备工艺。经过数年的摸索与攻关，从电致变色玻璃的成膜工艺、电解质优化、封装工艺简化等各个方面，我们都花费了很多精力和时间。团队开发了系列制备方法与工艺，通过这些方法和工艺可以很简便地制备出大面积、高性能、低成本的电致变色智能玻璃，经过这些年的技术完善与迭代，到现在也慢慢地逐步接近成熟了。”郑荣宗说。

“希望能通过团队的共同努力，为国家的节能减排和双碳战略贡献自己的微薄之力。”贾春阳说。

华西都市报-封面新闻记者 车家竹