介电金属多层结构的优化,用于颜色保存的辐射冷却窗口
Guowei Liu1, Shujing Chen2, Chengyou Lin1
1College of Mathematics and Physics, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China.
ACS omega
|July 22, 2024
概括
这项研究介绍了一种使用多层薄膜和聚二甲基 (PDMS) 的新颜色保存辐射冷却窗口. 创新的设计实现了高可见光透射率和近红外反射率,以实现高效的被动冷却.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光学是什么?光学是什么?光学是什么?
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 辐射冷却窗口旨在在大气透明度窗口内发射红外辐射.
- 目前的设计需要提高可见光传导性,近红外反射性和中红外发射性.
研究的目的:
- 开发一种具有改进的光学和热性质的颜色保存辐射冷却窗口.
- 优化多层膜结构以提高性能.
主要方法:
- 利用遗传算法优化膜材料,层数和厚度.
- 设计了7层多层薄膜 (Al2O3/Ag/Al2O3/Ag/Al2O3/Ag/Al2O3) 作为一个透明的近红外反射器.
- 集成了一个100μm厚的聚甲基 (PDMS) 层作为热发射器.
主要成果:
- 实现了颜色保存的辐射冷却窗口,平均可见透射率为86%.
- 在大气窗口中显示了86%的平均近红外反射率和95%的平均热发射率.
- 观察到的温度下降为22.3K (在0W/m2/K),21.2K (在6W/m2/K) 和15.8K (在12W/m2/K).
结论:
- 拟议的多层薄膜和PDMS组合有效地创建了一个高性能辐射冷却窗口.
- 优化的设计平衡了可见光传输与高效的热辐射和近红外反射.
- 这项技术为被动冷却应用提供了一个有前途的解决方案.


