近日，本课题组研究论文《A Photo- and Electrochromic Dual-responsive Smart Window for Full-day PhotothermalManagement》已被期刊 Small 正式接收。论文第一作者为本课题组联合培养硕士生张雅琪，通讯作者为清华大学化工系张如范副教授和南京信息工程大学李敬发教授。
全球变暖加剧导致建筑能耗持续攀升，开发低能耗建筑的节能技术至关重要。窗户作为室内外能量交换的主要通道，在建筑能耗中占据重要地位，因此开发智能窗技术日益受到关注。依据外界刺激类型，智能窗可分为电致变色（EC）、光致变色（PC）、水致变色（HC）和热致变色（TC）四类。其中，能根据环境自动调节透光率的PC、TC、HC智能窗属被动式，具有零能耗、自适应等优点，但其较低的可逆性与可控性限制了应用。相比之下，EC智能窗作为典型的主动式智能窗，可通过电刺激动态可逆地调控透光率，满足多样化需求，但其运行需额外消耗能源。因此，融合主动式与被动式智能窗优势的研究备受关注，探索兼具EC与PC功能的双响应材料是潜在的有效途径。
基于此，本研究成功开发出具有优异PC与EC双响应性能的WO₃-EG-Ag薄膜。Ag NWs与EG的协同作用增强了薄膜的光响应性，促进了内部电子转移与界面离子传输，从而实现了卓越的光电双响应性能，具体表现为：高双频光调制（630nm: 75.9%；1000nm: 76.7%；2000nm: 69.2%）、快速响应（最大光调制在10分钟内完成）以及优异的可逆性（光着色后在黑暗条件下8小时内自发褪色，电致变色循环稳定性达2000次）。与单一功能的EC或PC智能窗相比，该光电双响应智能窗（PECSW）不仅能依据入射光强度独立调节透光率，还可通过电刺激主动调控透光率。其具备的PC亮冷、PC暗冷、EC褪色、PC自褪色四种工作模式，可满足个性化需求，实现更节能、更智能的室内温度管理。本研究为WO₃材料的开发与应用提供了新思路，并为下一代智能窗的发展指明了方向。
图1光电双响应膜的合成工艺及微观结构。
图2光电双响应薄膜的结构组成表征。
图3 光电双响应膜的PC性能。
图4 光电双响应膜的EC性能。
图5PECSW的双响应性能。
图6PECSW的4种工作模式及工作原理示意图。
该研究工作得到了国家重点研发计划和清华-丰田联合研究院专项基金的支持。《Small》创刊于2005年，其最新影响因子为13.0。该期刊由Wiley-VCH Verlag出版社出版，专注于纳米与微尺度领域的实验及理论研究，涵盖基础与应用跨学科研究。
