我們知道，物理學(xué)上熱量的傳遞有三種形式：對流、傳導(dǎo)和輻射。熱空氣上升，冷空氣下降，通過循環(huán)流動使溫度趨于均勻，這個傳遞過程就是熱對流。將金屬匙的一端放入熱水中，露出熱水的另一端也會熱起來，這就是熱傳導(dǎo)。物體因自身的溫度，而具有向外發(fā)射能量的本領(lǐng)，叫做熱輻射，如太陽的熱量就是以熱輻射的形式傳給地球的。
我們在日常生活中，經(jīng)常能感受到熱傳導(dǎo)現(xiàn)象。普通建筑物的熱量傳遞主要是通過門和窗戶是進行。太陽光透過玻璃窗進入房間內(nèi)，房間溫度就會升高，空調(diào)房里的冷氣也會通過門縫吹到外面。
雙層玻璃節(jié)能的原理是這樣的：兩片玻璃鑲嵌在框架內(nèi)，空隙填充了空氣或氬氣等無毒氣體。由于空氣層分子密度遠小于玻璃的分子密度，內(nèi)外層玻璃間又沒有直接接觸，當(dāng)玻璃與空氣分子形成能量輸運時，輸運的能量被空氣層打了折扣，再加上雙層玻璃空隙的內(nèi)表面涂有一層抗輻射膜，從而能夠有效阻斷熱輻射。
因此，雙層玻璃窗大大阻隔了熱的傳遞，夏天能阻止室外的熱量進入室內(nèi)，冬天能阻止室內(nèi)熱量溢出室外，使得建筑冬暖夏涼，從而達到高效節(jié)能的效果。
美國的Pythagoras太陽能公司開發(fā)了一種新型綠色建筑材料——太陽能玻璃。與它能夠阻擋太陽輻射，同時收集陽光將其轉(zhuǎn)換為太陽能，它還能過濾猛烈的陽光和過高的熱度，提供良好的自然采光，減少白天對人工照明的使用。這種玻璃主要是利用紅外輻射發(fā)電，降低了晝光溫度，并且可見光透光率很好，這是多數(shù)向南的辦公大樓所需要的。
為什么雙層玻璃窗也能發(fā)電？這是因為，這種雙層玻璃的表面分別涂上了特制的染料膜，當(dāng)太陽光照射到雙層玻璃窗表面時，覆膜染料中的分子吸收太陽光后獲得能量，發(fā)射的是磷光而不是熒光。由于發(fā)射磷光的電子在激發(fā)態(tài)逗留的時間太長，它的能量可能在發(fā)射磷光前就被鄰近的分子奪取，也就是說將吸收的太陽能從一個染料分子傳遞到另一個分子，最后這種傳遞到達了玻璃邊緣的太陽能電池板上，并迅速地被電池板接受，并轉(zhuǎn)化成電能。這就是雙層玻璃窗憑借特制染料膜采集太陽能進行發(fā)電的原理。
