Active control of thermal and light environment by metal oxide microstructures

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K14893
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute
• Principal Investigator: Isoda Kazutaka 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部マテリアル応用技術部材料技術グループ, 副主任研究員 (80633031)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 太陽光反射 / 厳密結合波解析 / 酸化タングステン

Outline of Final Research Achievements

In this study, we evaluate the switchable optical microstructure for seasonal and daily demands of sunlight interaction by employing transition metal oxide. We deposited tungsten oxide and vanadium oxide by wet- and dry-process. These two thin films are analyzed by using raman spectroscopy.　We analyzed the optical and time constants of tungsten oxide electrochemical cell. The tungsten oxide switchable birefringence microstructure for control the sunlight transmission is numerically designed using rigrous coupled wave analysis.

Free Research Field

光工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで、酸化タングステンや酸化バナジウムなどの遷移金属酸化物を用いたスマートウィンドウなどの技術については活発な研究開発が行われてきた。本研究では、このような遷移金属酸化物を新たに光学的な微細構造に適用することで光機能性を付与し、年間、更に日中や夜間を通した光・熱環境の能動的制御を目指した研究を行い、遷移金属酸化物の特性測定や厳密結合波解析による微細構造設計を通し、その可能性を検討した。