独立行政机构米乐m6官方网站 (AIST) 宣布与日本板硝子 (NSG) 签署了关于开发太阳能热能控制玻璃的合作研发协议。

目标玻璃自动控制太阳热能的传输，夏季阻止太阳热量进入室内，冬季允许太阳辐射进入室内，从而实现节能。

目前，双层中空玻璃、Low-E玻璃、真空隔热玻璃、热射线截止玻璃等多种功能性住宅和汽车窗玻璃已投入市场，为节能和提高舒适度做出了贡献。虽然这些玻璃种类可以有效地在夏季通过阻挡太阳辐射来减轻室内冷却器的负担，并在冬季通过隔热来减轻房间加热器的负担，但通过它们的太阳辐射的传输在一年中是固定的，并且没有任何功能可以根据季节变化和居民的需求来改变太阳热量的摄入。

本次合作研究的目标是提供一种镀有氧化钒或其衍生物薄膜的玻璃，其光学性能随环境温度而变化，同时保持可见光的透射率几乎恒定，从而根据环境温度控制太阳热量的摄入。

日本产业技术研究院可持续发展材料研究所 (MRISD) 十多年来一直致力于开发制备工艺、升级可见光传输以及提高太阳热控制效率。经过测试，已成功制备出将可见光透射率提高至 60% 的样品，并根据 10°C 至 68°C 的温度变化将太阳热透射率控制在 60% 至 20% 左右。

为了满足量产技术的要求，为未来的商业化做准备，AIST-NSG联合研究将通过将AIST的研究成果与NSG的功能性玻璃生产技术相结合，充分利用AIST的专利许可合作计划。

拟在三年内将住宅窗玻璃尺寸的太阳能控制玻璃投放市场。

图：太阳辐射控制玻璃的结构和功能概念

在联合国气候变化框架公约第三次缔约方会议 (COP3) 上，日本承诺减少二氧化碳排放₂到2012年，排放量比1990年的参考水平减少6%。不过，根据环境部提供的数据，工业部门的二氧化碳排放量将按照承诺减少，但交通运输部门以及涉及空调和住房的消费部门的二氧化碳排放量预计将相反增加。就住房而言，总热流包括冬季48%的热量通过窗户流出，夏季71%的热量流入。因此，配备隔热的窗玻璃将有助于减少消费领域的二氧化碳排放。目前市场上销售的隔热玻璃如双层中空玻璃、Low-E玻璃、热线截止玻璃等，其特点是光学性能固定，不能随季节气温变化而变化。窗玻璃在冬季吸收大量太阳热，在夏季隔绝热辐射，将可以广泛减轻房间的制冷/供暖负担。虽然人们已经在研发电致变色材料，通过电流控制来改变太阳能热能的传输，但尚未有以节能为目的的产品上市。

MRISD-AIST 一直致力于热致变色玻璃的研究，该玻璃对太阳热量的传输会根据环境温度而变化。建筑窗玻璃采用热致变色玻璃，冬季吸收太阳热能，夏季关闭太阳热能，有效降低空调负荷。而且，由于玻璃的光学特性会自动改变，因此根本不需要额外的控制系统或操作。

热致变色玻璃由涂有热致变色材料的玻璃组成，其光学特性随温度可逆地变化。典型的热致变色材料包括二氧化钒（VO₂)和添加金属如钨或钼(V_1-xM_xO₂)。通过调整金属用量，可在室温至68℃之间自由设定光学性质发生变化的温度。

这样，热致变色玻璃可以被视为市售隔热玻璃的自主版本。虽然它是一种创新的功能玻璃，但它在商业化方面存在一些缺点，例如可见光透射率较低以及容易着色为黄色。

通过最近对多层结构和膜厚控制的研究，获得了解决这些问题的良好前景，向实际应用迈出了一大步。