用于致色窗的溶液加工VO$_2$纳米复合薄膜热致变色优化

Joel P. Abraham

用于致色窗的溶液加工VO$_2$纳米复合薄膜热致变色优化

应用物理 2017-09-21 v1 材料科学

作者: Joel P. Abraham

摘要

二氧化钒(IV)因其独特的、在临界温度(T $_c$ )下从单斜(M1)到金红石(R)的可逆晶相转变而成为最具前景的热致变色薄膜材料之一，该转变伴随着光学性质的变化：在T $_c$ 以上，VO $_2$ 薄膜对近红外区域的光波长表现出降低的透射率。然而，高的透射率调制通常会牺牲透光率，而透光率是该技术在商业和住宅应用中所必需的。在本研究中，我们探索了在金属氧化物纳米晶体基质中合成VO $_2$ 薄膜的潜力，使用In $_2$ O $_3$ 、TiO $_2$ 和ZnO作为稀释剂。我们寻求优化退火条件以产生理想的光学性质。尽管用TiO $_2$ 和ZnO稀释的薄膜未能表现出透射率调制，但用In $_2$ O $_3$ 稀释的薄膜表现出强烈的热致变色。我们的研究引入了一种新型窗用薄膜，由0.93金属离子摩尔比的VO $_2$ -In $_2$ O $_3$ 纳米晶基质组成，在不对热致变色特性产生任何可测量的影响的情况下，显著提高了透光率。此外，溶液加工降低了成本，使得该薄膜的合成成本比行业标准低4至7倍。这项研究代表了薄膜化学的一个关键发展，并为VO $_2$ 纳米复合薄膜在致色窗中的进一步应用铺平了道路。

关键词

热致变色 VO2纳米复合薄膜溶液加工致色窗透光率光学性质

引用

@article{arxiv.1709.06944,
  title  = {Optimizing Thermochromism of Solution-Processed VO$_2$ Nanocomposite Films for Chromogenic Fenestration},
  author = {Joel P. Abraham},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.06944},
  year   = {2017}
}

备注

14 pages, 18 figures

用于致色窗的溶液加工VO$_2$纳米复合薄膜热致变色优化

摘要

关键词

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