光热调控材料可以在外场（光、热、电、磁）的刺激下动态改变其材料本征结构，进而带来光学特性发生相应改变，如光学吸收，反射与透过等；此外，利用多种材料的优化组合（多层膜、多组分等）或不同维度的规则排列（光子晶体、超表面等）可进一步优化器件的调光能力来实现辐射热的有效管理。
智能节能玻璃需要根据环境温度、太阳辐射的动态变化实现对其自身能量交换能力的动态响应，这种动态响应要求材料能够在很宽的波长范围内实现多种光学状态的智能切换。在前期的研究中，中国科学院上海硅酸盐研究所曹逊研究员团队以VO2材料为基，研究了多种多层膜调控结构（Matter 2019;Matter 2020 ）和表面微纳超结构（Nature Communications, 2022），主要以调节近红外光波段能量为主，同时发展了可见光透明、近红外光强吸收的材料体系（Advanced Energy Materials, 2021）；接着以WO3材料为基，通过外加电场方式实现可见和近红外双波段区域（太阳辐射）的能量调控（Nature Electronics, 2022; Angew. Chem. Inter. Ed., 2023）；进一步研究辐射制冷/加热材料可实现中远红外波段能量的调控，并利用辐射制冷与热电等材料耦合还可以有效提升发电效率（Nature Communications, 2024）。然而对于窗户而言，除了太阳辐射的调控外，吸收热量后的中远红外发射同等重要，进而才能真正实现整个窗户的辐射热管理，达到最佳节能效果。
点击下方阅读原文查看通知全文
↓↓↓↓↓↓
阅读原文