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电-光双响应光热调控涂层

光热调控涂层；电致变色；光致变色；智能窗；全固态

建筑作为当今社会的重要能源使用者，推广绿色节能建筑及强化既有建筑的能效升级已成为迫切需求。窗户作为建筑采光与热交换的重要媒介，其优化选择与设计对节能至关重要。传统窗户虽能满足采光需求，但高透光性在炎热时加剧室内升温，高红外发射率则在寒冷时加速热量流失，迫使建筑依赖大量空调和供暖维持舒适温度。在此背景下，基于光热调控涂层的智能窗技术应运而生，为这一难题提供了革命性的解决方案。光热调控智能窗能够根据外界环境变化智能调节有太阳光和热交换，不仅可以优化室内采光与热舒适度，还能显著削减照明、供暖及空调系统的能耗，助力我国“双碳”目标的实现^[1-2]。

根据外界刺激的不同，智能窗主要可分为电致变色（EC）、光致变色（PC）和热致变色（TC）智能窗等。其中，EC智能窗应用最为广泛，它们可以通过电信号主动控制材料的透光率，具有调控精度高、调控幅度大和响应速度快等优点，但需要间歇性或连续地供电来运行；PC智能窗则利用光照变化自适应调节透光率，结构简单且无需外部能源，但响应速度和调控幅度有限。因此，如何结合两者的优势，开发出同时具有EC智能窗的优点（可主动控制、光学调制幅度大和可逆性好）与PC智能窗的优点（零能耗、可自适应调节、记忆效应好）的电-光双响应智能窗具有非常重要的理论和实践意义。本报告将介绍一种结构简单、耐久性好和调控方式灵活的全固态电-光双响应智能窗^[3]。通过精准引入氧空位与构建异质结的独特设计策略，成功合成WO_3-x/ZnO复合薄膜，该薄膜展现令人瞩目的电、光双重灵活调控特性。基于此复合膜的首个全固态电-光双响应器件，不仅能自动感应光强调节透射率，还能通过电场主动调控，通过EC和PC功能分别可以实现5.3和4.7 ℃的显著温度调节，展示了其出色的热调节能力和节能潜力（图1）。这一创新性技术的推出，旨在为高性能智能窗的研发与应用开辟一条全新的道路，引领建筑行业向更加节能、环保与可持续的未来迈进。