智能窗能够根据外界环境变化(光、电、热等)来改变太阳辐射波段(380-2500 nm)光的透射率而有效热控,有利于减少夏季制冷和冬季采暖能耗。VO2(M)是一种热致变色材料,能够在68℃发生相变,在保证可见光透过率的情况下,通过外界温度变化自发进行太阳能调制。VO2(M)是一种理想的智能窗用材料,但其相态众多导致合成纯相困难,且合成时间较长、两种调控状态不能完全达到用户的使用期待。本文通过微波辅助水热-煅烧两步法合成VO2(M),研究不同反应条件对水热产物亚稳态的影响,并通过模拟探究微波在水热反应中的作用;对VO2(M)的合成进行反应条件优化,并对提出的VO2/PDLC复合薄膜进行光学模拟,用以实现电-热双波段光学调控。通过微波辅助水热合成VO2亚稳态,研究发现,随着反应时间、反应物添加量和反应温度的提高,都会使产物D相占比增多,且快速升温方式对获得M相有帮助。使用GROMACS软件对微波存在/不存在情况下水热反应系统进行模拟,研究发现:微波能够对基元结构产生影响从而影响产物相态,能够对体系中氢键数目和静电力产生影响促进扩散而提高反应速度,对反应热力学的影响主要是来自对反应熵变的影响。选择最优合成条件为:钒源1g,反应温度240℃,反应时间30 min;热处理温度600℃;选择不同钨含量进行掺杂,发现随着钨掺杂浓度的上升,WxV1-xO2的结晶度会先升高再降低,且掺杂后相变温度能够降低至38.2℃。利用COMSOL进行光学模拟计算,结果表明:可见光透明状态Tlum达到50.97%,高于纯态VO2涂层;二氧化钒的相变导致近红外波段的透射率降低,△Tsol(2-1)达到28.78%;PDLC的散射导致可见光波段的透射率降低,△Tsol(3-1)达到43.13%;模式四时可见光和近红外波段透射率同时降低,太阳能调制效率△Tsol(4-1)达到50.79%。另外,在复合体系中添加1 μm和8 μm的SiO2微球可以增加复合体系在大气窗口的辐射率从而提高热控性能。