智能节能窗用VO2基多层膜结构设计及性能优化

结构简单并能实现光热的双向自动可逆调控的VO2镀膜节能玻璃被认为是最适合大面积商业化生产的智能型节能玻璃之一，目前已成为国际上的研究热点。本项目采用适合工业生产的磁控溅射法制备VO2薄膜，通过引入远红外高反射层和采用低温沉积两种手段深入研究不同多层膜结构对VO2调光性能的影响。从缓冲层诱导取向生长角度着手，通过固溶掺杂、界面改性和新材料开发等手段，调节薄膜的结晶性，优化薄膜的节能特性，为深入理解VO2调光材料，提升节能性能和VO2节能玻璃的产业化应用提供技术支撑。

本研究以VO2基多层膜结构设计和可控制备为主要研究内容，通过引入远红外高反射层和采用低温磁控溅射两种手段研究VO2薄膜的调光性能，从缓冲层角度着手，通过固溶掺杂、界面改性和新材料开发等手段，调节薄膜的结晶性，优化薄膜的节能特性，结合理论计算，深入探讨可见光透过率、颜色调节及太阳光调节率与材料组成（掺杂）、微观结构之间的关系，进而为获得优异节能性能的多层膜结构提供理论指导。.通过本项目的研究主要完成了远红外高反射层MZO材料的选择，微观结构的设计与制备、VO2结晶膜的低温制备研究以及VO2基复合多层膜的制备与性能优化。实现了可见光高透过，远红外高反射的MZO薄膜结构的精确设计与可控制备；建立了薄膜微观结构与光学性能之间的联系，探讨了缓冲层对VO2薄膜生长结构与光学性能影响的物理机制，依次开发了具有自主知识产权的多层膜微观结构制备与控制的工艺方法；完成了低温条件下高性能VO2基多层膜的制备工艺，改善节能薄膜的可见光透过率、发色性以及太阳光调节率。