北航杭州国际创新研究院发表于《Advanced Materials》，论文题目为《Multispectral Synergistic Electrochromic Regulator With Triple Atmospheric Windows Selectivity for Global Building Energy Saving》（多光谱协同电致变色调节器，具备三重大气窗选择性，实现全球建筑节能）。
本研究设计了一种基于 ITO/WO₃/LiNbO₃/NiO/ITO 全薄膜堆叠、搭载非对称法布里 - 珀罗谐振腔的多光谱协同电致变色调节器（MSECR）；核心依托 WO₃经锂离子嵌入产生的绝缘体 - 金属转变（IMT），首次实现太阳光波段与 3–5 μm、8–13 μm、16–25 μm 三大红外大气窗的同步协同动态调控，量化证实第三大气窗对辐射冷却贡献达 19.6%；器件可在 3V 电压下可逆切换制冷、制热双模式，制冷态高太阳反射且三窗口选择性高红外发射以散热，制热态高吸光、全波段低红外发射以保温，具备 0.64 太阳光谱调制幅度、最高 0.52 红外发射率调制能力，7000 次循环后仍保有 66% 调制性能，可见光 30–40s 快速响应、红外 200–400s 响应适配建筑工况，还支持背面自定义配色兼顾建筑美学；敦煌干旱沙漠户外实测验证其最大室内昼夜温差可达 5.5℃，EnergyPlus 全球多气候区仿真表明寒冷地区建筑年均节能最高 22.2 MJ/m²，冷暖区域均具备显著暖通降耗效果；文章完整阐述了薄膜制备工艺、多维度材料表征方案，同时指出可通过 WO₃掺杂、多层光子结构进一步提升性能，该一体化可调薄膜器件除建筑智能围护外，还可拓展至穿戴设备、车船及航天器热管理领域。
多光谱协同电致变色调节器（MSECR）结构示意图及其建筑节能领域应用场景演示
图 2 多光谱协同电致变色调节器（MSECR）的工作原理与光谱设计。
图3 晶态三氧化钨（WO₃）的红外调控机理
图4MSECR 红外选择性调制机理与多层薄膜纳米光子学设计
图 5 MSECR 多光谱协同调制性能表征。
图 6 MSECR 户外实验验证与全球建筑能耗仿真分析。
原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.74225
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