大面积智能电致变色玻璃的产业化现状及未来

术， 对 各种 不 同技 术路 线 进 行 了分 析 和 比较 。 当前 欧
美主要 先进 国 家 已经 实现产 业化 的主 流 技 术 路 线 是 ： 以无机 过 渡金 属 氧 化 物 （ 主 要 是 Ｗ ０。 ） 为 电 致 变 色 材
料， 主要 传 导锂 离子 ， 以含 锂无 机 化合物 或 有 机 聚合 物
堕 篁！ 亘 塑堂皇 墼变鱼 堕 些
文 章编 号 ： １ ０ ０ １ — ９ ７ ３ １ 《 ２ ０ １ ３ ） １ ７ － ２ ４ ４ １ — ０ ６
鲞
大 面 积 智 能 电致 变 色 玻 璃 的产 业 化 现 状 及 未来
陈 怡 一， 徐 征 ， 孙 金 礼 ， 邓 恒 涛 ， 陈海 涛 ， 赵 谡 玲
的案例 。而 电致 变 色 技 术 利用 外 加 电场 使 材 料 变 色 ， 从 而达 到对 光线 和 太 阳辐 射 热量 的 主动 动 态 控 制 ， 是
关 键词 ： 电致 变色 器件 ； 过渡 金 属氧 化 物 ； 节能 玻 璃 ； 智能 玻璃
中 图 分 类 号 ： ＴＮ３ ８ ３ 文献标 识 码 ： Ａ
２ 静 态 和 动 态 控 制 的 节 能 玻 璃 技 术
当前 市 场上 最 为流行 的节 能玻 璃 是一 种 叫低 发 射
应， 从而 导致 其颜色 改 变 的现 象 。 自从 １ ９ ７ ３年 ， ｓ ． Ｋ． Ｄ ｅ ｂ发 现 Ｗ Ｏ。 的 电致 变 色 现 象 以 来ｌ １ ］ ， 科 学 家 们 就
进行 了不 断地 研 究 和 探 索 。但 是 ， 直到 １ ９ ８ ７年 ， 美 国 的 Ｇ ｅ ｎ ｔ ｅ ｘ公 司才 真 正 将 此技 术 引入 到 人 们 的 生 活 中 来， 开 发 的基 于电致 变 色材料 的 自动防 眩 汽车 后视 镜 ，
目前最 有希 望实 现大 规模 商业 化生产 的技 术 。
３ 电致 变 色玻 璃 技 术
３ ． １ 电致变 色玻璃 技 术的发 展 历史 电致 变 色（ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｒ ｏ ｍｉ ｃ ， Ｅ Ｃ ） 是指 由于外加 电场 的极 性 和强度 的变 化而 引起 材料 可逆 的氧 化 或还 原 反
为 电解 质 的 全 固 态 电 致 变 色玻 璃 技 术 。 提 出 应 该 加 快 此技 术的产 业化 进 程 ， 以 满 足 我 国建 筑 业 日益 增 强 的 节 能 需求 。
热 量 的动态 控 制 呢？答 案是 肯 定 的 ， 科 学 家 们 已经 发 现 了多种技 术可 以实 现玻璃 对 阳光 的透 射率 和反 射 率
（ １ ．北京 交通 大学 发 光 与光信 息技 术教 育部 重点 实验 室 ， 北京 １ ０ ０ ０ ４ ４ ； ２ ．珠海 兴 业光 电科 技有 限公 司 ， 广东 珠海 ５ １ ９ ０ ６ ０ ）
摘 要 ： 主要 关 注现 阶段 世 界 范 围 内适 用 于建 筑 节
能 的 大 面积 （ ＞１ ． Ｏ ｍ ×１ ． Ｏ ｍ） 智 能 电 致 变 色 玻 璃 技
的 目标 ， 为 实现 这一 目标 ， 使 用节 能玻 璃 已经 成 为必 然
的选 择 。
最 早 配备 于一 些 高档 豪 华 汽 车 中， 现 在 已经 成 为 了许 多汽 车的标 准配 置 。２ ０ １ １ 年， Ｇｅ ｎ ｔ ｅ ｘ公 司提供 的 自动
防眩汽 车后 视镜 占市 场 份额 约 ８ ７ ９ ／ ６ ， 同 时可 用 于 飞机
的动态 调节 和 控 制 。这 些技 术 主要 包 括 光 致 变 色 、 热 致 变色 及 电致变 色 。其 中前 两 种技术 主 要利 用材 料 对 光 和热 的敏 感度 而 变 色 来 实 现对 光 线 的动 态 控 制 ， 但 仍 属 于被动 控 制技 术 ， 不能 真 正 根 据 人 的需 要 对 光 线 进 行调 节 ， 并且 对 于 大 面积 的建 筑 用 玻璃 窗 尚无 成 功
Ｄ０Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ９ ７ ３ １ ． ２ ０ １ ３ ． １ ７ ． ０ ０ １
１ 引 言
据 统计 ， 当前 我 国 建 筑 物 的 能 耗 约 占社 会 总 能 耗
的 ２ ８ ， 如 果对 新 建 建 筑 的能 耗 不 作 控 制 的 话 ， 预 计 其在 ２ ０ ３ ０年 就将 超过 工业 能耗 ， 达 到全 社会 总能 耗 的 ４ Ｏ 左右 ， 成 为全 社 会 第 一 能 耗 大 户 。而 窗户 是 建 筑 物能 量损 失 的 主要 途 径—— 约 有 ３ ０ ～５ Ｏ 的能 量
是通 过窗 户 流失 的 。我 国 的情 况 则 尤 其 严 重 ， 在 已有
约４ ４ ０亿 平 方 米 的建 筑 物 中 ， 超过 ８ ５ 以上使 用 的 是 保温 、 隔热 性 能差 ， 能 耗很 高 的普 通 玻 璃 ， 平 均 传 热 系
数为 ３ ． ５ ｗ／ （ ｍ。・ Ｋ） ， 直 接 后果 就 是 我 国的平 均 建 筑 能耗是 发 达 国家 的 ３倍 以上 。针 对 这 一 情 况 ， 建 设 部 提 出了 到 ２ ０ ２ ０年 ， 所有新建建筑都需达 到节能 ６ ５
虽然这种 ｌ ｏ ｗ— Ｅ玻 璃 技 术 已经 可 以将 传 热 系 数 降 至
２ ． ｏ ｗ／ （ １ Ｔ Ｉ ・ Ｋ） 以下 ， 但 是 由 于其 采 用 的是 固定 的静 态 镀膜 技术 ， 遮 阳系 数不 可调 ， 即对 太 阳的辐 射 热量 控
Baidu Nhomakorabea制 是 固定 的 ， 因而并 不能 达到 最大 限度地 节能 目的 。 那么 ， 有没 有一 种 玻 璃 技术 可 以 随着 季 节 和 时 间 的变化 ， 按 照人 的 实 际需 要 实 现对 光线 和太 阳的 辐 射