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.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
流川枫完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
谜迪完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
丘比特的应助被Firsterchao采纳,获得10
刚刚
Leucalypt完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
萤火虫完成签到,获得积分10
2秒前
长情的语风完成签到,获得积分10
2秒前
rita完成签到,获得积分10
2秒前
孙文远完成签到,获得积分10
2秒前
顺利冰之发布了新的文献求助10
3秒前
想瘦的海豹完成签到,获得积分10
3秒前
欢喜的笑白完成签到 ,获得积分10
3秒前
浊月清影完成签到,获得积分10
3秒前
爱德华脆鹅完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
传奇3的应助被聂白晴采纳,获得10
3秒前
4秒前
Sugaryeah完成签到,获得积分10
4秒前
萤火虫发布了新的文献求助10
4秒前
风中云尔发布了新的文献求助10
4秒前
orixero的应助被YPY采纳,获得10
5秒前
落Lingting发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
步冉兄发布了新的文献求助10
7秒前
情怀的应助被诚心的青荷采纳,获得10
7秒前
wdddr发布了新的文献求助10
7秒前
天真饼干完成签到,获得积分10
7秒前
why完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
上官若男的应助被哈哈哈采纳,获得10
8秒前
乐乐的应助被董帅铭采纳,获得10
8秒前
Jeff发布了新的文献求助50
8秒前
朴实流沙完成签到,获得积分10
9秒前
爱思唯尔发布了新的文献求助10
9秒前
xiaodu发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Challenging Attachment Theory 600
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8138882
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9539345
关于积分的说明 21635190
捐赠科研通 7723058
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3420660
关于科研通互助平台的介绍 2545923
邀请新用户注册赠送积分活动 2462598