Infrared radiation accounts for approximately 50% of the solar spectrum. Specifically, the near-infrared (NIR) spectrum, ranging from 760 nm to 2500 nm, is primarily responsible for solar heat gain, increasing indoor temperatures and reducing heating and cooling efficiency. To address this issue, we developed a highly transparent thermo-shielding flexible film that maintains a high transmittance of the visible region (T = 80%) while reducing the transmittance of the NIR region (T ≈ 0%). NIR-absorbing indium tin oxide (ITO) nanocrystals were coated onto polyethylene terephthalate (PET) films, and both films were sandwiched to improve the NIR absorption properties and protect the nanocrystal film layer. The fabricated films were applied to a model house and decreased the indoor temperature by approximately 8°C. Our study demonstrates that energy consumption can be reduced by ITO nanocrystal-coated flexible films, with potential implications for the smart window and mobility markets.

마이크론 크기를 가지는 ITO(indium tin oxide) 입자들은 인듐과 틴의 수용성 전구체들과 유기 첨가제를 분무 열분해하여 얻었다. 유기 첨가제로서는 에틸렌글리콜과 시트르산을 이용하였다. 분무 열분해 시 에틸렌글리콜과 시트르산과 같은 유기첨가제를 첨가하지 않고 얻어진 ITO 입자들은 구형이며 속이 꽉찬 형태를 가지는데 비해 유기 첨가제를 첨가하여 분무 열분해를 하면 얻어지는 ITO 입자들은 유기 첨가제의 양이 증가 할수록 껍질이 얇고 다공성이 증대된 중공 입자가 얻어진다. 유기첨가제를 첨가하지 않고 분무 열분해를 통해 얻어지는 마이크론 크기를 가지는 ITO는 700℃에서 두 시간 동안의 후소성과 24 시간동안의 습식 볼밀링에 의해 나노 크기의 ITO로 전환되지 않으나, 유기첨가제를 첨가하고 분무 열분해를 통해 얻어지는 마이크론 크기를 가지는 ITO는 700℃에서 두 시간 동안의 후소성과 24 시간 동안의 습식 볼밀링에 의해 나노 크기의 ITO로 쉽게 전환되었다. 응집된 나노 크기의 ITO의 일차 입자의 크기를 Debye-Scherrer 식에 의해 계산하였고 ITO 입자를 압축하여 만든 펠렛의 표면저항을 측정하였다.

We present the structural, optical, and electrical properties of amorphous silicon suboxide (a-SiOx) films grown on indium tin oxide glass substrates with a radio frequency magnetron technique from a polycrystalline silicon oxide target using ambient Ar. For different substrate-target distances (d = 8 cm and 10 cm), the deposition temperature effects were systematically studied. For d = 8cm, oxygen content in a-SiOx decreased with dissociation of oxygen onto the silicon oxide matrix; temperature increased due to enlargement of kinetic energy. For d = 10 cm, however, the oxygen content had a minimum between 150˚ and 200˚. Using simple optical measurements, we can predict a preferred orientation of liquid crystal molecules on a-SiOx thin film. At higher oxygen content (x > 1.6), liquid crystal molecules on an inorganic liquid crystal alignment layer of a-SiOx showed homogeneous alignment; however, in the lower case (x< 1.6), liquid crystals showed homeotropic alignment.