Design and scalable fabrication of core-shell nanospheres embedded spectrally selective single-layer coatings for durable daytime radiative cooling

辐射冷却 材料科学 被动冷却 白天 涂层 光电子学 发射率 透射率 红外窗口 辐射传输 光学 复合材料 热的 红外线的 气象学 物理 大气科学
作者
Yanmei Liu,Xiaohai Bu,Tianrui Yu,Xinxian Wang,Man He,Zewu Zhang,Mingxin Feng,Yuming Zhou
出处
期刊:Solar Energy Materials and Solar Cells [Elsevier BV]
卷期号:260: 112493-112493 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.solmat.2023.112493
摘要

Daytime radiative cooling (DRC) can spontaneously cool a surface without consuming energy by reflecting sunlight and emitting thermal radiation to the outer space through atmospheric transmission windows. However, the manufacturing of efficient DRC designs with low cost, high scalability, strong applicability, and along with achieving great weather resistance for practical applications remains a challenge. Here, we report a facile strategy to fabricate spectrally selective single-layer DRC coatings by facilely embedding hydrophobically modified TiO2@SiO2 nanospheres in commercially available fluorocarbon resin matrix for improving daytime cooling. The TiO2 shell thickness, pigments volume fraction, and coating thickness are optimized using finite difference time-domain (FDTD) simulation to maximize the sunlight scattering efficiency with minimal material usage. The coating prepared with a spaying time of 40 s reflects above 93% of solar irradiance and exhibits an infrared emissivity of ∼94% at atmospheric transmittance window wavelength, leading to a desirable daytime sub-ambient temperature drop of ∼10.9 °C. Building energy simulations demonstrates that 32.6% of cooling energy can be saved per year in China when the coating is used as building envelopes. The coatings also show improved scalability, peel strength, self-cleaning, and weather resistance, which makes them attractive candidates for long period outdoor DRC applications. This work paves a new way to design radiative cooling coatings with low cost and ease of application for the development of highly energy-efficient cooling technology.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
tengyi完成签到 ,获得积分10
3秒前
852应助HM采纳,获得10
4秒前
1002SHIB完成签到,获得积分10
16秒前
nihaolaojiu完成签到,获得积分10
16秒前
sheetung完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
麦田麦兜完成签到,获得积分10
17秒前
C.Cat完成签到,获得积分10
19秒前
22秒前
28秒前
ZZICU完成签到,获得积分10
44秒前
jason完成签到 ,获得积分10
54秒前
55秒前
小公牛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小杨完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
善良的剑通完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
喜悦的香之完成签到 ,获得积分10
1分钟前
家迎松完成签到,获得积分10
1分钟前
心想事成完成签到 ,获得积分10
1分钟前
帅气的沧海完成签到 ,获得积分10
1分钟前
bensonyang1013完成签到 ,获得积分10
1分钟前
禾中丨小骨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
单小芫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jintian完成签到 ,获得积分10
1分钟前
陈补天完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
HM发布了新的文献求助10
2分钟前
lr完成签到 ,获得积分10
2分钟前
搬砖的化学男完成签到 ,获得积分0
2分钟前
笨鸟先飞完成签到 ,获得积分10
2分钟前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
来自三百完成签到,获得积分10
2分钟前
张北海应助简单采纳,获得20
2分钟前
apckkk完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
科研通AI5应助q792309106采纳,获得10
2分钟前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Problems of point-blast theory 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3996002
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3535669
关于积分的说明 11267397
捐赠科研通 3275275
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806560
邀请新用户注册赠送积分活动 883378
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809785