| Název: | Pulsed Magnetron Sputtering of Strongly Thermochromic VO2-Based Coatings with a Transition Temperature of 22 °C onto Ultrathin Flexible Glass |
| Další názvy: | Pulzní magnetronové naprašování silně termochromických povlaků na bázi VO2 s teplotou přechodu 22 °C na ultratenké flexibilní sklo |
| Autoři: | Bárta, Tomáš Vlček, Jaroslav Houška, Jiří Haviar, Stanislav Čerstvý, Radomír Szelwicka, Jolanta Fahland, Matthias Fahlteich, John |
| Citace zdrojového dokumentu: | BÁRTA, T., VLČEK, J., HOUŠKA, J., HAVIAR, S., ČERSTVÝ, R., SZELWICKA, J., FAHLAND, M., FAHLTEICH, J. Pulsed Magnetron Sputtering of Strongly Thermochromic VO2-Based Coatings with a Transition Temperature of 22 °C onto Ultrathin Flexible Glass. Coatings, 2020, roč. 10, č. 12, s. „1258-1“-„1258-15“. ISSN 2079-6412. |
| Datum vydání: | 2020 |
| Nakladatel: | MDPI |
| Typ dokumentu: | článek article |
| URI: | 2-s2.0-85098658354 http://hdl.handle.net/11025/42633 |
| ISSN: | 2079-6412 |
| Klíčová slova: | oxid vanadičitý;silně termochromické povlaky;nízká teplota přechodu;pulzní magnetronové naprašování;nízká depoziční teplota;ultratenké flexibilní sklo;chytrá okna |
| Klíčová slova v dalším jazyce: | Vanadium dioxide;strongly thermochromic coatings;low transition temperature;pulsed magnetron sputtering;low deposition temperature;ultrathin flexible glass;smart windows |
| Abstrakt: | Vratný přechod polovodič-kov oxidu vanadičitého (VO2) činí z povlaků na bázi VO2 slibného kandidáta pro využití na termochromická chytrá okna redukující energetickou spotřebu budov. Práce se zabývá maximalizací aplikačního potenciálu těchto povlaků z hlediska jejich vlastností, průmyslově přívětivé techniky výroby a použití průmyslově relevantního substrátu. Představujeme škálovatelnou naprašovací depoziční techniku pro přípravu silně termochromických ZrO2/V0,984W0,016O2/ZrO2 povlaků na ultratenkém flexibilním skle a na standardním skle při relativně nízké teplotě povrchu substrátu (330 °C) a bez předpětí na substrátu. Vrstvy V0,984W0,016O2 byly připraveny pomocí kontrolovaného vysokovýkonového pulzního magnetronového naprašování z vanadového terče v kombinaci se současným pulzním dc magnetronovým naprašováním z wolframového terče. Základní principy této techniky vysvětlujeme pomocí výbojových charakteristik měřených pro oba výboje. Charakterizujeme strukturu povlaku (rentgenová difrakce) a širokou škálu jeho optických vlastností (spektrofotometrie a spektroskopická elipsometrie). Prezentované povlaky vykazují teplotu přechodu 22 °C, světelnou propustnost ve viditelné oblasti blížící se 50 %, rozdíl v propustnosti sluneční energie přes 10 % a barvu nezávislou na teplotě. Tyto výsledky a úspěšný přechod od standardního k ultratenkému flexibilnímu sklu mají zásadní význam pro budoucí aplikaci povlaků na chytrá okna. |
| Abstrakt v dalším jazyce: | The reversible semiconductor-to-metal transition of vanadium dioxide (VO2) makes VO2-based coatings a promising candidate for thermochromic smart windows, reducing the energy consumption of buildings. This paper deals with maximizing the application potential of these coatings in terms of their performance, an industry-friendly preparation technique, and an industrially relevant substrate. We present a scalable sputter deposition technique for the preparation of strongly thermochromic ZrO2/V0.984W0.016O2/ZrO2 coatings on ultrathin flexible glass and standard glass at a relatively low substrate surface temperature (330 °C) and without any substrate bias voltage. The V0.984W0.016O2 layers were deposited by a controlled high-power impulse magnetron sputtering of a V target, combined with a simultaneous pulsed dc magnetron sputtering of a W target. We explain the fundamental principles of this technique using the discharge characteristics measured for both discharges. We characterize the coating structure (X-ray diffraction) and a wide range of optical properties (spectrophotometry and spectroscopic ellipsometry). We find that the coatings combine a transition temperature of 22 °C, a luminous transmittance approaching 50%, a modulation of the solar energy transmittance over 10% and a temperature-independent color. The results in general, and the successful transfer from a standard glass to the ultrathin flexible glass in particular, are crucial for future applications of the coatings on smart windows. |
| Práva: | © MDPI |
| Vyskytuje se v kolekcích: | Články / Articles (NTIS) Články / Articles (KFY) OBD |
Soubory připojené k záznamu:
| Soubor | Velikost | Formát | |
|---|---|---|---|
| coatings-10-01258.pdf | 2,16 MB | Adobe PDF | Zobrazit/otevřít |
Použijte tento identifikátor k citaci nebo jako odkaz na tento záznam:
http://hdl.handle.net/11025/42633Všechny záznamy v DSpace jsou chráněny autorskými právy, všechna práva vyhrazena.