[发明专利]一种新型多功能节能玻璃镀膜结构及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型多功能节能玻璃镀膜结构及制备方法，具体是指具有高温调光，低温保温功能的多层玻璃镀膜结构，属于新型无机节能材料领域。

背景技术

我国建筑单位面积能耗是发达国家的3至4倍。建筑能耗占能源总消费的近1/3，不但造成能源的巨大浪费，也是温室气体排放的重点大户。用于建筑采暖制冷空调的热损失大部分集中在窗户等开口处及墙体，屋顶等建筑物外壁。对建筑物的外壁特别是窗户部分进行低碳智能型光热综合调控，开发高效节能舒适的新一代智能节能窗，符合国家战略需求，具有重要的科学价值和应用前景，必将对我国节能减排做出巨大贡献。目前国内外市场的节能窗主要是Low-E玻璃，特点是利用镀膜结构控制实现静态的光热调节。但这种调节不随季节变化或人为需要而改变，无法满足我国冬冷夏热地区双向调节的需求。而智能型节能玻璃则可根据季节环境或居住者的需要随时进行光热调控，达到冬暖夏凉节能舒适的目的。在各种类型的智能型节能玻璃中，利用材料相变特性研发的热致变色节能玻璃，结构简单具有自动光热双向调节等突出优点，被誉为下一代节能舒适的“梦之窗”。

这种热致变色材料以二氧化钒材料为代表，主要利用其可逆相变特性：在温度升高到相变温度后，二氧化钒在极短时间内由单斜相转变为四方相。伴随相变，二氧化钒红外光透射性由高透过向低透射转变，但同时可见光透过性保持基本不变，因而不会造成明显的视觉透明性变化。同时，二氧化钒基热致变色玻璃也是目前结构最简单、成本最低廉的智能节能玻璃形式，且相变温度可以通过适当的工艺和成分控制进行调节，应用前景颇为广阔。

在高温时，二氧化钒呈金属态，红外区域高反射，不但能屏蔽太阳红外辐射(作用波段：1μm＜λ＜2.5μm)，同时能有效阻断室内外之间通过窗户的辐射传热(作用波段：2μm＜λ＜50μm)，起到绝热的效果。但在低温下(如冬天)，二氧化钒呈半导体态，红外区域透明，全光谱的太阳辐射都可进入室内，有助于室内温度的提升，然而与此同时，室内外之间的热辐射交换也可通过窗户来进行，这会导致室内热量的散失，不利于室内保温。

综上所述，本领域缺乏一种在室外高低温状态下都能达到节能效果的多功能节能玻璃镀膜结构。因此，本领域迫切需要开发一种在室外高低温状态下都能达到节能效果的多功能节能玻璃镀膜结构。

发明内容

本发明的第一目的在于获得一种在室外高低温状态下都能达到节能效果的多功能节能玻璃镀膜结构。

本发明的第二目的在于获得一种在室外高低温状态下都能达到节能效果的多功能节能玻璃镀膜结构的制备方法。

本发明的第三目的在于获得一种在室外高低温状态下都能达到节能效果的多功能节能玻璃。

本发明的第四目的在于获得一种在室外高低温状态下都能达到节能效果的多功能节能玻璃制品。

本发明的第五目的在于获得一种在室外高低温状态下都能达到节能效果的多功能节能玻璃镀膜结构的用途。

在本发明的第一方面，提供了一种新型多功能节能玻璃镀膜结构，其中，所述玻璃镀膜结构包括：

设在玻璃朝室外一侧的节能调光层；

设在玻璃朝室内一侧的低辐射层(Low-E层)，

其中所述低辐射层上还设有减反增透层。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的低辐射层优选为AZO、GZO；所述减反增透层优选为SiO₂、TiO₂层或其组合。

所述减反增透层的厚度可以在20-200nm之间，优选50-150nm之间。

在本发明的一个具体实施方式中，所述低辐射层选自Al掺杂ZnO(AZO)，Ga掺杂ZnO(GZO),Ag掺杂ZnO，FTO、ITO、ATO或Ag与透明氧化物所构成的多层结构。

在本发明的一个具体实施方式中，所述节能调光层为氧化钒热色薄膜或氧化钒基多层热色薄膜结构。

在一个具体实施方式中，采用的二氧化钒热色薄膜或二氧化钒基多层热色薄膜(例如TiO₂/VO₂/TiO₂、ZnO/VO₂/TiO₂、TiO₂/VO₂、VO₂/TiO₂等)为单相多晶薄膜，从而具有较好的光热调节能力。

在一个具体实施方式中，所述的氧化钒热色薄膜或氧化钒基多层热色薄膜结构中的掺杂有一种或多种元素；所述掺杂元素选自钨、钼、铌、铬、钛、铝、钽、锰、氟、氮和氢中的一种或几种。