پنجره های هوشمند بر مبنای فیلم دی اکسید وانادیم- بررسی رفتار هیسترزیس گذار رسانایی – نیمه رسانایی ترموکرومیک با ضخامت فیلم

دی اکسید وانادیم  ماده ای است که با تغییرات دما، تغییرات چشمگیری در ویژگی های اپتیکی (عبور و انعکاس) این ماده ایجاد میشود. این خاصیت ترموکرومیک در دی اکسید وانادیم باعث شده است که ازآن در طراحی پنجره های هوشمند استفاده شود. در این تحقیق ، رفتار گذار فیلم های نازک پلی کریستال دی اکسید وانادیم  بر روی زیر لایه شیشه  bk7 (بصورت یک منحنی هیسترسی) شبیه سازی شده است. در این بررسی وابستگی نسبی ضخامت به ویژگی های  گذار نیمه رسانا به فلز (smt) و شکل هیسترزیس توسط مدل های مختلف نظری محیط موثر مطالعه شده است.  نتایج نشان داده اند استفاده از یکی از مدل ها (تحت عنوان مدل ماکسول گارنت اصلاح شده)  نتایج دقیقتری برای گذار خنک سازی در گستره ضخامت نانو مقیاس فیلم ارائه می دهد. در نتیجه در این تحقیق بهینه سازی طیف عبوری وابسته به دما از شیشه های  هوشمند ترموکرومیک به وسیله ی  ضخامت وانادیم دی اکسید مورد توجه قرار گرفته است.

Vanadium dioxide film based smart windows – Investigation of thermochromics hysteresis transition with film thickness

Abstract-Vanadium dioxide is a material that with variation of temperature. Hence by variation the environment temperature induces impressive changes in optical properties of vanadium dioxide . Such characteristics of vanadium dioixde makes it a good candidate for designing thermochromics smart windows. In this research, a polycrystalline vanadium dioxide thin film was assumed to be coated on BK7 glass substrates and its semiconductor-conductor transition (hysteresis characteristics) was simulated numerically. In this study by using 5 different models, the relative thickness dependence of the hysteresis semiconductor-metal transition (SMT) characteristics were investigated.  The results show that one of these models (Known as modified Maxwell Garnet theory) gives more accurate results at nanoscale thicknesses. The results of these investigations lead in optimization of the vanadium dioxide thickness and its temperature dependence transmission spectrum.