窗户是室内外能量交换的重要通道,其光热特性对于封闭空间中（如建筑、汽车）的加热、制冷能耗有重要影响,开发性能更优异的节能窗提高建筑能效成为助力我国“双碳”战略的重要力量。相比于通过抑制传导对流减小室内外能量交换的传统节能窗设计策略,基于窗户光谱响应特征的优化设计成为进一步提高室内能效的新途径,研究并制备与需求相匹配的辐射控温材料是其中的关键内容。在建筑外墙、屋顶以及室内个人热管理上,辐射控温材料已经受到广泛的关注与研究。然而,面向窗户的辐射控温材料需要更精确地对横跨可见光到中红外辐射的宽光谱进行协同调控。因此,建立材料与光谱响应特性的构效关系并利用其实现多波段（可见、近红外、中红外）的合理调控,同时根据不同气候条件制备相适应的辐射控温节能窗成为挑战。本论文通过理论指导材料设计,针对不同应用环境制备了优化的辐射控温复合薄膜,实现了辐射加热、辐射制冷以及可切变的双模态功能,并评估了它们在节能窗应用中的价值与潜力。主要研究成果概括如下:（1）研究了同时具备高可见光透过率、高近红外透过率及低中红外发射率的辐射加热材料对室内加热能耗的影响。基于Drude模型阐述了导电氧化物材料中载流子浓度及迁移率对太阳光透过率与中红外发射率的影响规律。通过调控氧化铟薄膜中氢掺杂浓度,在玻璃基材上制备了具有合适载流子浓度(2.17×1020 cm-3)与高迁移率(98 cm~2 V-1 s-1)的辐射加热复合薄膜。该辐射加热玻璃兼具高太阳光透过率（0.836）及低中红外发射率（0.117）,有效提高了太阳光热利用率并抑制热辐射损耗,相比于商用低辐射玻璃,能够将吸光材料的温度提升约5℃。评估了基于该辐射加热窗的典型建筑模型在不同气候下对加热能耗的节能能力,结果表明每年可节约82～348.4 MJ m-2的加热能耗,占全年加热能耗的2%～31.6%。（2）研究并阐述了辐射制冷节能窗中材料的设计思路,即将可见光高透过、中红外高发射薄膜与近红外反射薄膜复合来实现该目的。首先,基于聚合物材料官能团匹配原则筛选调控,制备了太阳光吸收率极低（～0.004）同时在中红外波段发射率高（～0.9）且可见光高透明（～0.94）的聚二甲基硅氧烷薄膜,不仅抑制了自身的光热效应并能强烈地发射中红外。将该薄膜与近红外反射薄膜叠加制备了具有辐射制冷特性的玻璃,通过户外测试发现其比常用近红外反射玻璃的温度低约7℃。评估了基于该辐射制冷节能窗的典型建筑模型在不同气候条件下对室内制冷能耗需求的影响,结果表明每年可节约20～49 MJ m-2的制冷能耗,占全年制冷能耗的3%～8%。（3）研究了中红外发射率的动态调控对窗户节能能力的影响。基于上述加热与制冷节能窗的设计思路,阐述了可切变的双模态（加热/制冷）辐射控温材料光谱特性,即加热模式下具有可见光与近红外的高透过率,同时兼具较低的中红外发射率;而在制冷模式下具有低可见光与近红外透过率,同时兼具较高的中红外发射率。研究制备了由聚二甲基硅氧烷和聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐构成的双模态辐射控温复合薄膜,通过施加应力产生可逆的表面褶皱与裂纹,实现模态切换,并揭示了其多波段光谱动态调控的机理,即褶皱的形成减小太阳光透过率,而裂纹的形成提高中红外发射率,从而实现两者协同调控的目的。实验测试了双模态复合薄膜对密闭腔体的调温能力可以达到约4℃,其动态调控能力能够增强典型建筑面对多变气候时的适应性,降低加热与制冷的综合能耗,据估算每年可达45.5～166.5 MJ m-2,占全年总能耗的2.5%～21.4%。