1. 研究目的与意义（文献综述）

随着汽车行业，建筑行业和交通行业高效，经济，透明的太阳能隔热材料和装置的快速发展，需求量也不断增加。普通玻璃不能有选择地透射太阳光，可见光通过，近红外光区域中的热量也通过玻璃。这导致室内温度升高，这增加了诸如空调和废物能量的冷却设备的负担。因此，寻找一种能够降低室内温度并保持足够亮度的太阳能隔热材料和装置一直是科研人员的目标。

全球约40％的能耗用于加热和冷却室内气候。这些能源的大部分用量都是通过窗户浪费的，对能源供应造成不必要的压力，到2040年需要增加56％的能源供应。为了减少窗户损失，有效的热致变色“智能”窗口被动降低热量通过改变基于温度的红外不透明度交换是必要的。迄今为止，用于此应用的最有前途的材料是二氧化钒，其是一种众所周知的热致变色材料。加热至68℃以上时二氧化钒被动地从ir-透明的半导体单斜晶相转变为ir-不透明的金属金红石。这种半导体到金属的转变（smt）以及其光学特性的耦合变化使得vo 2能够利用vo 2（m）促进低温下的加热并且使vo 2（r）在高温下的辐射加热最小化。直到最近，大多数关于这种材料的热致变色特性的研究都集中在纯vo薄膜上，通过使用抗反射涂层已经达到了47.2％的可见光透射率和15.1％的红外调制的最佳性能值。

当温度超过68℃时，vo 2发生从透明ir半导体单斜晶相到不透明ir金属金红石相的相变。半导体 - 金属相的这种转变伴随着光学性质的变化，使得vo2在低温下高度透射并且在达到相变温度后具有更高的反射率。通过引入吸收膜层，膜层在红外区域吸收更多，但在可见光区域吸收不多，并且当环境温度不高时，vo2膜达到相变温度。当窗户玻璃与外界平坦时，室温仍然很低。建筑物与外界的热交换主要通过门窗，外墙进行。窗户是建筑物绝热中最薄弱的环节，同时也是太阳辐射和热量的来源。一些反射膜，滤光片，蓝色玻璃等主要解决遮光问题，但一些红外辐射仍然穿透。为了降低室温，反射的红外辐射比反射的可见光更重要。可以看出，根据不同需求，使用涂覆有vo2和吸热材料复合膜的功能性玻璃对于建筑物的冷却和节能是非常重要的。建筑物的外墙一方面吸收太阳辐射，另一方面吸收热量。为达到冷却的目的，太阳辐射必须具有较强的可见光和红外辐射反射率，减少墙体的吸热和蓄热，加快建筑物的散热，达到冷却效果。研究这种用于涂覆vo2和玻璃吸收材料的复合膜系统可以达到室内低温，而玻璃表面达到vo2相变温度，具有高反射率，并且不吸收热量，这将有助于冷却室内温度。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1、了解二氧化钒薄膜，硫化铜，氧化钨的基本制备方法；

2、理解所设计复合膜层的工作原理，膜层结构与选材对其性能的影响规律，了解实验选取材料的热、力、光、电等性能；

3. 研究计划与安排

第01-03周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第04-05周：按照设计方案，进行初步试验，制备出基本合符要求的试样。

第06-12周：优化工艺方案，提高试样性能，完成所计划的全部工作。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] moot t, palin c, mitran s, et al. designing plasmon‐enhanced thermochromic films using a vanadium dioxide nanoparticle elastomeric composite[j]. advanced optical materials, 2016, 4(4):578-583.

[2] aetukuri n b, gray a x, drouard m, et al. control of the metal-insulator transition in vanadium dioxide by modifying orbital occupancy[j]. nature physics, 2013, 9(10):661-666.