动态调光玻璃可根据气候变更选择性地调控目标光谱波段的光通量，从而具备良好的光热管理能力，因此在建筑行业的节能转型中备受重视。其中，能够对可见光、近红外、长波红外等多波段进行独立调控的动态调光玻璃因高效的光谱利用率，更有利于发挥节能优势。本文围绕多波段调控节能玻璃，简要介绍了光谱调控对玻璃节能的作用，详细概述了现阶段实现多波段调控的主要手段，并基于研究现状提出产业化进程中面临的诸多挑战。同时结合近期报道的前沿技术，展望其未来发展趋势。

随着人们对智能光伏玻璃、智能温度传感器等智能光电器件的需求增加,卤化物钙钛矿热致变色材料逐渐走进大众视野,由于钙钛矿材料的颜色可随温度发生快速响应,且该循环可逆,其在智能变色半导体器件中的应用相关研究已获得了广泛的关注。本文从钙钛矿单晶材料出发,首先介绍了钙钛矿及类钙钛矿单晶材料的几种常用液相制备方法。随后分别重点介绍了三维卤化物钙钛矿、低维类钙钛矿等几类单晶材料的热致变色现象,包括不同类型的材料因结构不同,而表现出两种不同的热变色机理: 以低维类钙钛矿材料为代表的结构相变和以双钙钛矿材料为代表的晶格膨胀。对比了不同单晶材料热致变色性能的优劣,如是否具有可逆性等,同时介绍了其在多功能应用领域的发展潜力。最后对钙钛矿热致变色材料目前面临的挑战和未来的发展进行了展望。

采用磁控溅射方法在单银Low-E玻璃基底上制备了ASV(Low-E膜系/SiO2/VO2)以及ASVS(Low-E膜系/SiO2/VO2/SiO2)复合膜系，得到可热致变色的近红外隔绝膜系。通过UV-NIR分光光度计、XPS、XRD、SEM，研究了VO2厚度以及SiO2增透层对膜系的透过、隔热性能的影响。结果表明，在20~90 ℃范围内，ASV膜系的红外平均透过率Tnir随温度升高降低，随着VO2厚度的增加，Tnir下降，选择系数Q先上升后下降。VO2厚度为50 nm时，90 ℃近红外隔绝性能增幅ΔTnir为18.56%，Q达到96.59%。相较ASV膜系，ASVS膜系的可见光透过率提升16.88%，90 ℃的Tnir不变。Q达到102.4%，性能优于ASV膜系。

分别采用VO₂单独烧成工艺以及VO₂与SiO₂共烧成工艺制备了SiO₂/VO₂热致变色涂层,研究了涂层的微观结构、热致变色性能和光学性能。研究结果表明:SiO₂/VO₂涂层的微观结构、热致变色性能和光学性能强烈地依赖于沉积工艺;其微观结构随SiO₂胶体的不同而略有不同,但热致变色性能和光学性能无显著差异;在热致变色性能无明显损失的情况下,采用VO₂单独烧成工艺制备的SiO₂/VO₂涂层的可见光透射性能得到了显著提升;双层膜样品具有良好的综合性能,其近红外光调控率为39.6%,太阳能转换效率为8.4%,25 ℃下可见光积分透射率与太阳能积分透射率分别为68.4%、72.0%。

用溶液法合成了 3种不同结构的水杨醛类席夫碱填料, 并分别与 2种粘合剂丙烯酸( AAS)和环氧树脂(EP)通过喷涂法制备出 6种涂层; 为了研究粘合剂 AAS和 EP对水杨醛类席夫碱涂层的发射率和热致变色性能的影响, 我们通过红外光谱仪和紫外 -可见光谱仪表征水杨醛类席夫碱填料微观结构; TG-DSC表征填料稳定性; 并分别测量了 20～240℃范围内填料和涂层的热致变色情况以及在 3～5 .m和 8～14 .m波段的红外发射率。结果表明, 两种粘合剂的加入对热致变色几乎没有影响。 EP与填料形成的涂层更接近填料的发射率。综合考虑发射率和热致变色两个因素, EP更适合作为粘合剂与水杨醛席夫碱类填料形成热致变色涂层。

设计了一种Au/VO2周期性方形孔洞阵列结构的红外吸收器, 利用时域有限差分法研究了吸收器的结构参数对吸收光谱的影响, 优选出VO2和Au膜层厚度分别为140 nm和80 nm, 孔洞边长和阵列周期分别为1.1 μm和1.2 μm时, 吸收可调控特性最为明显, 在2.3 μm处其高低温的吸收率差值可达80.3%.理论模拟计算了光以不同偏振、入射角入射时的吸收, 结果表明, 正入射时吸收器是偏振无关的; 斜入射时吸收器具有广角吸收的特点, 与TM偏振相比TE偏振下吸收器具有更强的角度依赖性.低温时吸收器中的电磁场呈高度局域化分布, 表现为强的吸收; 而高温时吸收器中的电磁场分布在吸收器表面, 吸收被抑制.所设计的吸收器吸收效率高, 吸收强度可以调控, 可应用于新型可调控智能光电器件.

为了得到相变温度低且性能优越的智能窗光学材料,基于时域有限差分法模拟计算了不同结构的VO2纳米周期点阵相变前后的光学特性,优选出最佳的VO2纳米周期点阵结构.采用直流磁控溅射和后退火工艺在玻璃衬底上制备VO2薄膜,再利用掩膜光刻的方法制备VO2纳米周期点阵结构,测试其组分结构,反射和透过率曲线.结果表明,填充比为0.74的圆形纳米周期点阵的相变温度有效降低了约25 ℃,在波长为1700 nm处的透过率改变量达到39 %,透过率整体高于VO2薄膜,呈现出良好的相变光学特性,说明通过调控VO2纳米周期点阵的结构可以有效提升材料的光学特性.

基于VO2薄膜的热致相变特性,利用修正的Sellmeier色散模型和有限时域差分法计算了Au/VO2双层薄膜纳米点阵的透过率和反射率,发现其存在反转效应,且反转效应受点阵间距、膜层厚度和颗粒半径等参量调控.随着颗粒间距的增大,透射谱中谐振峰的位置发生红移,透过率反转差值增加,但间距进一步增大时,反转效应消失.随着Au/VO2膜层厚度的减小,透过率明显增大,透过率反转差值也随之改变.随着颗粒尺寸的增大,相变前后的透过率差值逐渐增大,但当颗粒尺寸进一步增大时,透过率反转效应不明显.对点阵间距、膜层厚度和颗粒半径的优化结果表明, Au/VO2双层薄膜纳米点阵间距为9.8 nm、VO2层厚度和Au层厚度均为110 nm、颗粒半径为58 nm时,反转效应最明显,其相对透过率反转差值可达91%,其相对反射率反转差值可达90%.

在掺氟的SnO2(FTO)导电玻璃衬底上采用直流磁控溅射的方法室温沉积纯钒金属薄膜，再在退火炉中经后退火工艺制备VO2/FTO复合热致变色薄膜，并对复合薄膜的结构及其光学特性进行研究.结果表明，导电玻璃上的FTO并没有改变VO2择优取向生长，但明显改变了VO2薄膜的表面形貌特征.与相同工艺条件下在玻璃衬底上制备的VO2薄膜相比，VO2/FTO复合薄膜的相变温度降低约18℃，热滞回线温宽收窄约4℃，相变前后的红外透过率分别约为42%和21%.说明复合薄膜既可明显降低相变温度和热滞宽度，又可增强VO2薄膜的红外调控能力.

制备了间氨基苯甲酸缩3,5-二氯水杨醛希夫碱, 利用红外(IR)、核磁(1H NMR)、质谱(MS)和元素分析对化合物结构进行了表征。研究了它的荧光性质和热稳定性。对化合物的紫外可见(UV-Vis)光谱和荧光光谱的研究表明, 该化合物在DMF溶液中具有较好的光致变色和热致变色性能。化合物的吸光度值和最大发射波长与时间或温度呈线性关系, 进一步说明该化合物是性能良好的光致变色及热致变色材料。