基于折射率梯度结构的日间辐射制冷器件的优化设计

Optimized Design of a Daytime Radiative Cooling Device with a Refractive Index Gradient Structure

摘要

针对现有辐射制冷器件存在的厚度大、制备复杂、性能受入射偏振和角度影响等问题，本文提出一种基于折射率梯度渐变结构的新型日间辐射制冷器件。该器件由银基底与二氧化硅（SiO₂）折射率梯度层构成，通过调控折射率梯度分布、结构厚度及基底材料等参数优化其性能。使用时域有限差分（FDTD）方法开展了仿真分析，仿真与理论分析表明，在非辐射热吸收系数q为2 W·m^-2·°C^-1、折射率变化指数κ为1.5时，器件日间辐射制冷温度可达18.3 °C，制冷功率为110.9 W·m^-2；入射光角在0°~60°范围内时，器件的制冷温度和制冷功率性能是稳定的。进一步研究发现，当κ由0提高到1.5时，器件的制冷温度提升了2.5 °C；且该器件的辐射制冷性能对结构尺寸和形貌改变具有良好的鲁棒性；在此基础上，实验银因其高反射率与低太阳能吸收率，成为兼顾性能与成本的理想基底材料。

Abstract

A daytime radiative cooling device with a refractive index gradient structure was designed to overcome the limitations of thickness, fabrication complexity, and environmental sensitivity in existing devices. The structure combines a silver substrate and a silica refractive index gradient layer. The performance is optimized by modulating parameters such as refractive index gradient distribution, structure thickness, and substrate material. Simulation analysis was carried out using FDTD; the simulation and theoretical analysis showed that with a non-radiative heat absorption coefficient q of 2 W·m^-2·°C^-1, and a refractive index variation exponent κ of 1.5, the device achieved a daytime radiative cooling temperature of 18.3 °C and a cooling power of 110.9 W·m^-2. When the incident light angle is within the range of 0° to 60°, the device exhibits stable cooling temperature and cooling power performance. Further research found that when κ increased from 0 to 1.5, the cooling temperature of the device increased by 2.5 °C. Moreover, the radiative-cooling performance of the device has good robustness to changes in structural size and morphology. Based on this, silver, as used in the experiment, emerges as an ideal substrate material that balances performance and cost due to its high reflectivity and low solar energy absorption rate.

Graphical abstract

关键词

被动式辐射制冷 / 日间辐射制冷 / 超薄器件厚度 / 折射率梯度结构

Key words

passive radiative cooling / daytime radiative cooling / ultra-thin device thickness / refractive index gradient structure

0　 引 言

辐射制冷是一种通过将能量以长波红外形式辐射至外太空，从而实现物体冷却的技术。长波红外波段恰好处于大气对电磁波吸收较弱的区域，该区域被称为“大气窗口”^[1-2]。大气窗口（如8~13 μm波段）本质上是水蒸气、二氧化碳、臭氧等温室气体强吸收带之间形成的光谱间隙。这一关键物理现象是大气辐射传输理论的基础^[2]。Pierrehumbert^[3]指出，8~13 μm波段是大气透明度最高的区域，在此波段内，大气对红外辐射的吸收和散射作用极小，使得热辐射能够高效地穿透大气层。该波段同时也是环境温度下物体热辐射的主要波长范围^[3]。因此，地表物体在该波段的热辐射能够穿透大气层^[4-5]，有效地将热量散发至宇宙空间^[6-7]。这一自然机制在维持地球能量平衡方面发挥着关键作用，有助于平衡太阳辐射和地热带来的热能^[8-9]，是维持适宜生命生存所需的气候条件的重要因素。理论分析表明，若使用辐射制冷材料覆盖全球地表面积的1%至2%，可使地球吸收与释放的能量趋于平衡，从而显著缓解全球变暖问题。

实现高效辐射制冷的关键在于器件需在长波红外波段具备较高的吸收（发射）能力（根据热力学平衡原理，吸收率等于发射率），而在其他波段则需要尽可能抑制吸收^[10-11]。因此，宽带长波红外高吸收结构是该类器件的核心^[12-13]。目前，针对日间辐射制冷器件的研究主要集中在多层膜结构^[14-15]和高分子薄膜结构^[16-18]。多层膜结构主要依靠离散界面处的反射、透射和干涉效应调控光，Raman等^[14]利用由HfO₂、SiO₂、Ag组成的多层膜结构首次实现了日间辐射制冷，器件的日间制冷温度约为4.9 °C。高分子薄膜主要依赖聚合物材料的本征红外吸收特性，Shi等^[17]通过3D打印技术将二氧化硅的微米级颗粒物聚合在高分子膜中，该辐射制冷器件实现了6.16 °C的辐射制冷温度。此外，超材料^[19-20]和超表面^[21]等结构也被应用于辐射制冷器件，实现冷却功率达到116.6 W·m^-2，制冷温度12.2 ℃^[19]。然而，目前的日间辐射制冷器件仍面临一些挑战：1） 多层膜结构的制冷性能高度依赖于精确控制的层厚和材料固有光学常数，设计灵活性受限；2） 高分子薄膜的光学性能对薄膜厚度、均匀性以及宏观形变较为敏感，同时存在着器件厚度过大、制备工艺复杂^[22-23]以及性能易受入射偏振和角度影响^[24]等问题。

针对上述问题，本研究提出一种基于折射率梯度渐变结构的日间辐射制冷器件设计方案，该方案旨在通过构建折射率梯度渐变的氧化硅结构，增强器件在宽带长波红外波段的高吸收特性，同时优化折射率梯度分布、结构厚度及基底材料等关键参数，以减小器件厚度并提升其制冷性能。

1　 日间辐射制冷器件的设计和性能

热平衡条件下，物体能量传递过程可以被分为三个部分：1） 太阳能的吸收和反射；2） 红外能量的吸收和辐射；3） 大气传导热和对流热的吸收（非辐射热吸收）。因此，对于辐射制冷器件，辐射功率P_cool可以表示为：

P_{\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{o}\mathrm{l}}\left(T\right)=P_{\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{d}}\left(T\right)-P_{\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{m}}(T_{\mathrm{a}\mathrm{m}\mathrm{b}})-P_{\mathrm{s}\mathrm{u}\mathrm{m}}-P_{\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{n}}(1)

其中，T表示器件的温度；T_{\mathrm{a}\mathrm{m}\mathrm{b}}表示大气温度；P_{\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{d}}、P_{\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{m}}、P_{\mathrm{s}\mathrm{u}\mathrm{m}}和P_{\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{n}}分别表示器件向外辐射能量功率、吸收大气能量功率、吸收太阳能功率以及非辐射热吸收功率。在热平衡条件下，物体吸收的能量等于物体释放的能量，大气温度和器件温度之差就是器件的制冷温度（T_{\mathrm{a}\mathrm{m}\mathrm{b}}-T），此时P_{\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{o}\mathrm{l}}为0。在器件温度与大气温度一致时，器件的净流出功率为制冷功率P_{\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{o}\mathrm{l}}(T_{\mathrm{a}\mathrm{m}\mathrm{b}})。

图1(a)为本研究通过时域有限差分法（FDTD）仿真设计与优化得到的辐射制冷器件结构示意图，主要由两部分组成：200 nm厚的银（Ag）基底和一组由二氧化硅（SiO₂）构成的折射率梯度渐变结构。梯度结构部分由三层构成：上面两层由几何尺寸不同的SiO₂四棱柱阵列组成，下方是SiO₂平面薄膜，各膜层厚度均为10 μm，两层四棱柱上、下面边长分别为2.02 μm和3.59 μm，结构周期（即相邻四棱柱中心间距）均为5 μm。器件整体厚度为30.2 μm。本研究所设计的折射率梯度渐变结构在长波红外波段具有良好的光吸收能力，能提高热辐射能力。选用的基底Ag在太阳光谱范围内具备优异的反射性能，能有效减少太阳辐射的能量吸收。

图1(b)为通过FDTD仿真的器件在日间与夜间的辐射制冷效果。根据(1)式，辐射功率同时受到太阳辐射吸收与非辐射热传递的影响。然而，由图1(b）可知，器件的制冷功率与非辐射热吸收系数（q）的大小无关，却随着太阳能辐射吸收的减小而增大。器件的日间辐射制冷功率为110.9 W·m^-²，器件的夜间辐射制冷功率为133.8 W·m^-²。此外，由图1(b）可知，在q为2 W·m^-²·℃^-¹时，器件日间和夜间分别可实现18.3 ℃和22.3 ℃的辐射制冷温度（高于文献[14]的4.9 ℃，文献[16]的18.1 ℃，文献[17]的6.16 ℃以及文献[18]的11.4 ℃）。当器件与环境实现完全热隔离（即q=0 W·m^-²·℃^-¹）时，日间和夜间的制冷温度可进一步提升至28.4 ℃和35.5 ℃。

基于折射率梯度渐变结构的辐射制冷器件的良好制冷性能得益于其符合辐射制冷器件要求的光吸收性能。图1(c)(d)为通过FDTD仿真的器件在太阳光谱区域和长波红外波段的光吸收光谱。根据图1(c)中器件在太阳光谱区域（0~4 μm）反射谱数据计算，其平均反射率超过90.3%，其中在0.5 μm以上波段的平均反射率更是达到97.2%。结合太阳光谱辐照度数据，通过积分计算可得器件的太阳能吸收功率仅为23.3 W·m⁻²。基于图1(d)所示的吸收谱数据，通过积分计算可得，器件在长波红外波段（8~15 μm）的平均吸收率约为95.8%。由于发射率在热辐射过程中与吸收率相等（基尔霍夫定律），因此发射率也约为95.8%，进一步结合斯蒂芬-玻尔兹曼定律，计算其辐射功率达到330.3 W·m^-²。正是器件在红外波段净流出功率与太阳能吸收功率之间较大的差值，使器件在日间辐射制冷成为可能。

2　 结果与讨论

本节讨论均在q=2 W·m^-²·℃^-¹条件下进行。

2.1　折射率变化指数与辐射制冷器件性能的关系

图2(a)展示了器件制冷温度与折射率变化指数 κ的关系。折射率变化指数κ是描述折射率梯度渐变结构中折射率随位置变化速率的关键参数。在本研究中，κ表示从器件表面到基底方向，SiO₂层折射率变化的非线性程度。具体而言，κ越大，折射率在垂直方向上的变化越剧烈，即折射率梯度越大。这种变化直接影响光在器件内部的传播路径和驻留时间，进而影响器件对光的吸收和反射特性。由图2(a)可知，当κ=0时，梯度层的各膜层有效折射率等于SiO₂的固有折射率，器件相当于由Ag基底和一层均质SiO₂薄膜构成，在该结构下，得益于SiO₂对太阳光具有较高透过率和在长波红外区具备良好吸收能力，以及Ag基底在可见至近红外波段表现出的强反射性，器件可实现15.8 ℃的日间辐射制冷温度及约89 W·m^-²的制冷功率；随着κ值的增加，器件在日间的辐射制冷温度和制冷功率均得到提升，当κ增加至1.5时，器件性能达到最优状态，此时可实现18.3 ℃的日间辐射制冷温度以及110 W·m^-²的制冷功率；当κ>1.5，器件制冷性能呈现下降的趋势。由此可见，通过优化κ值可使器件的制冷温度提升2.5 ℃，制冷功率提升21 W·m^-²。

折射率变化指数κ对器件制冷性能的影响主要是通过改变器件的光吸收性能实现的。本文研究了器件光吸收特性与κ的关系，如图2(b)所示。当κ=0时，器件在8~10 μm波段具有较低的光吸收率，这是SiO₂的反常色散特性，该波段的入射光激发声学共振，导致吸收性能减弱。随着κ值的增大，器件在这一波段的吸收能力显著增强，从而提升其整体红外辐射能力，在其他波段的吸收率变化则相对较小，因此辐射制冷性能得到提升。然而，当κ值进一步增大超过1.5时，器件在10~12.5 μm波段的吸收率开始出现小幅下降，进而引起整体制冷性能的下降。因此，通过合理调控κ值，可以提升器件的光学响应特性，从而增强其日间制冷能力。

器件的归一化电场模平方（|E|²）随结构深度的分布也可以佐证折射率梯度渐变结构对器件光吸收性能的增强，如图3所示。由图3(a)可知，在结构吸收率较低的太阳光谱区（0~4 μm)，入射光和反射光相互干涉使电场强度随结构深度的分布呈现强弱交替的状态。因为同时存在干涉相长和干涉相消的现象，表现到远场的结果就是大部分入射光被反射出结构。而对于长波红外波段（8~15 μm），在靠近表面的位置电场强度相对较弱，说明了基本不存在反射光和入射光的干涉现象，反射光在射出结构表面之前已然被结构完全吸收。在长波红外波段（8~15 μm），Ag基底表面（距器件表面30 μm）不存在强烈的干涉条纹，意味着入射光在到达此处前已经基本被完全吸收了。由图3(b)可知，在无结构器件（折射率变化指数κ为0）中，折射率梯度渐变结构的器件具有更大内部电场强度，即进入结构内部被完全吸收的入射光增加，说明了折射率梯度渐变分布器件具有更高的光吸收性能。

2.2　折射率梯度渐变厚度、形状对辐射制冷器件性能的影响

本文还研究了折射率梯度渐变结构厚度对器件辐射制冷性能的影响。如图4所示，当器件结构层SiO₂厚度增加到10 μm时，器件日间制冷温度达到最高值18.3 °C；随着厚度继续增大，制冷温度出现轻微下降，并最终趋于稳定；相比之下，器件的制冷功率则表现出单调递增的趋势，在厚度超过10 μm后逐渐趋于饱和。随着厚度的增加，器件逐渐由窄光谱吸收器转变为宽光谱吸收器，窄光谱辐射制冷器件的制冷温度通常高于宽光谱辐射制冷器件，而其制冷功率则低于宽光谱型器件^[22]，因此随着厚度的改变，器件的制冷性能会受到一定的影响。

随着折射率梯度渐变结构中最底层SiO₂层厚度的增加，如图5(a)所示，当最底层SiO₂层厚度由10 μm增至5 mm时，器件在中红外波段4~7.5 μm的吸收率有明显的上升，器件的光吸收特性趋向宽光谱吸收器的特性。如图5(b)所示，厚度增至5 mm时器件的辐射制冷温度略有下降，从18.3 °C下降至16.4 °C，而制冷功率则从110 W·m^-²略增至111 W·m^-²。这表明，在最底层SiO₂层厚度较大时，器件制冷性能受该层厚度影响较小。对于毫米级厚度的SiO₂基片，仅需在其正面构建具有折射率梯度的微结构，并在背面沉积银反射层，即可实现日间辐射制冷器件的快速构建。这种简化的器件结构不仅工艺可行性高，而且有助于实现大面积、高性能的辐射制冷应用。

为了验证本文辐射制冷器件设计对结构尺寸和形貌的鲁棒性，通过FDTD方法对器件的光吸收率进行仿真计算。一般而言，当结构尺寸与长波红外波段的波长相当时，明显的干涉效应会改变器件的光学行为，削弱其在该波段的吸收能力，从而降低制冷效率。另外，当结构特征尺寸逐渐接近红外波长时，传统有效介质理论对折射率变化的描述可能变得不再准确，导致实际光学特性可能偏离理想预期，进而影响器件的整体辐射制冷效果。FDTD计算结果显示，在长波红外波段，器件的光吸收率与通过有效介质理论结合多层介质膜光学特性计算的结果基本相符（图1(d)的器件光吸收率与补充材料图S1中黑色曲线吻合）。此外，将四棱柱阵列结构（图1(a)）替换为圆柱形结构（补充材料图S2），通过调节圆柱的直径及阵列周期以维持原有孔隙率，仿真所得的光学响应几乎与四棱柱结构保持一致。上述FDTD仿真验算显示了本辐射制冷器件设计对结构尺寸和形貌具有较高的鲁棒性。

2.3　入射光角度对辐射制冷器件性能的影响

在实际应用中，器件接收到的太阳光是无固定角度和偏振角的，为了评估器件在实际非理想光照条件下的鲁棒性，研究了入射光角度和偏振对器件制冷性能的影响，结果如图6所示。器件在不同偏振下随入射光角度变化的吸收光谱如图6(a)(b)所示，器件结构参数同图1器件参数一致。在不同偏振下，入射角在0°~70°时,器件在长波红外区域均表现良好且有相似的光吸收，同时保持在太阳光谱区域较低的光吸收，满足辐射制冷器件对光吸收的要求。当入射光入射角大于70°，器件的光吸收率降低，进而导致制冷性能的下降。为了验证这点，我们计算了器件在不同入射角度下的制冷性能，如图6(c)所示。随着入射光角从0°增加到60°时，器件的制冷温度和制冷功率基本保持不变；当入射角度大于60°后，器件的制冷性能开始缓慢下降；当入射角度大于75°，制冷功率和制冷温度均迅速下降。在实际应用中，太阳光和大气辐射是从多个不同角度入射到样品表面，所设计的基于折射率梯度渐变结构的辐射制冷器件在0°~70°范围内都可以保持较高的制冷性能，说明器件的制冷性能不依赖于入射光角度和偏振，保障了器件在实际应用中的制冷性能。

2.4　不同基底材料对辐射制冷器件性能的影响

考虑到实际应用的可行性，本研究还比较分析了铝、金和银三种典型金属在太阳光谱范围内的反射特性，并评估了它们分别作为基底材料对器件辐射制冷性能的影响，结果如图7所示。从反射光谱来看，实验金与实验银在整个波段内的反射性能高度一致，都具有高反射率与低太阳能吸收率。因此，基于这两种金属的器件在制冷性能上表现相近。考虑到制造成本，银具有更高的性价比。相比之下，采用铝作为基底的器件则显示出明显劣势，其制冷效果明显逊色。这种差异主要源于铝在0.5~1 μm波段内反射率出现显著下降，削弱了其对太阳光的反射能力，导致在太阳辐射吸收增加，从而降低了整体的辐射制冷性能，同时铝在自然环境中更容易被氧化，也会降低其性能。

3　 结 语

本研究通过理论分析和仿真模拟，设计了一种超薄折射率渐变结构的日间辐射制冷器件。通过调控各层孔隙率构建了三层SiO₂梯度膜组成的梯度渐变层，实现了有效的折射率分布，在太阳光谱区域，平均吸收率超过95%，制冷温度可达18.3 ℃，制冷功率为110 W·m^-2。器件具有超薄厚度（约30.2 µm），并且具备良好的偏振独立性和角度容差性（在入射角小于60°时性能稳定），有效解决了传统辐射制冷材料厚重、对角度敏感的问题。此外，通过FDTD光学仿真，我们深入分析了结构参数对器件性能的影响规律。研究发现，梯度结构厚度存在最优值（10 μm），在此厚度下器件性能达到最佳平衡；同时，折射率变化指数κ对器件性能也有显著影响，优化κ值可进一步提升制冷效果。此外，将结构形状从四棱柱改为圆柱时，器件性能保持稳定，显示出良好的鲁棒性。在基底材料的选择上，综合性能与成本考虑，银基底表现出最优的性能。本工作通过结构设计与材料选择的协同优化，为超薄、高性能日间辐射制冷器件的实用化提供了关键技术路径。同时，所构建的光学仿真模型能够精准复现器件的光学特性，为后续器件的进一步优化设计与工艺参数调整提供了可靠的理论依据。未来，可进一步探索在不同环境条件下的长期稳定性和耐久性，以推动该技术的实际应用和产业化发展。

参考文献

[1] CHENG Z M， WANG F Q， GONG D Y， et al. Low-cost radiative cooling blade coating with ultrahigh visible light transmittance and emission within an “atmospheric window”［J］. Solar Energy Materials and Solar Cells， 2020， 213： 110563. DOI： 10.1016/j.solmat.2020.110563 .

[2] LIOU K N. An Introduction to Atmospheric Radiation［M］. 2nd ed. Amsterdam： Academic Press， 2002： 1-583. DOI: 10.1016/s0074-6142(02)80015-8 .

[3] PIERREHUMBERT R T. Infrared radiation and planetary temperature［J］. Physics Today， 2011， 64（1）： 33-38. DOI： 10.1063/1.3541943 .

[4] HOSSAIN M M， GU M. Radiative cooling： Principles， progress， and potentials［J］. Advanced Science， 2016， 3（7）： 1500360. DOI： 10.1002/advs.201500360 .

[5] LI Y F， LIU C L， MENG X L， et al. Background radiation compensation calibration method for film cooling infrared temperature measurement based on BP neural network［J］. International Communications in Heat and Mass Transfer， 2024， 159： 107998. DOI： 10.1016/j.icheatmasstransfer.2024.107998 .

[6] BAE M， KIM D H， KIM S K， et al. Transparent energy-saving windows based on broadband directional thermal emission［J］. Nanophotonics， 2024， 13（5）： 749-761. DOI： 10.1515/nanoph-2023-0580 .

[7] LI Y M， ANG L K， XIAO B， et al. Review of electron emission and electrical breakdown in nanogaps［J］. Physics of Plasmas， 2024， 31（4）： 040502. DOI： 10.1063/5.0202607 .

[8] GAO S. Energy partitioning in global marine sedimentation： Tidal， geothermal， and solar radiation contributions［J］. Geo-Marine Letters， 2024， 44（2）： 7. DOI： 10.1007/s00367-024-00769-2 .

[9] ACAR U， KASKA O. Performance assessments of ground source heat pump assisted by various solar panels to achieve zero energy buildings in cold climate conditions［J］. Journal of Building Engineering， 2024， 96： 110611. DOI： 10.1016/j.jobe.2024.110611 .

[10] LAN D， HU Y， WANG M， et al. Perspective of electromagnetic wave absorbing materials with continuously tunable effective absorption frequency bands［J］. Composites Communications， 2024， 50： 101993. DOI： 10.1016/j.coco.2024.101993 .

[11] HUGUENIN R L， JONES J L. Intelligent information extraction from reflectance spectra： Absorption band positions［J］. Journal of Geophysical Research： Solid Earth， 1986， 91（B9）： 9585-9598. DOI： 10.1029/JB091iB09p09585 .

[12] LI Z T， ZHANG J H， LI J Y， et al. Dynamical Janus-like behavior excited by passive cold-heat modulation in the earth-sun/universe system： Opportunities and challenges［J］. Small， 2024， 20（32）： 2309397. DOI： 10.1002/smll.202309397 .

[13] FENG X D， ZHANG T Q， LIU X J， et al. Single-layer， cascaded and broadband-heat-dissipation metasurface for multi-wavelength lasers and infrared camouflage［J］. Opto-Electronic Advances， 2025， 8（6）： 240280. DOI： 10.29026/oea.2025.240280 .

[14] RAMAN A P， ABOU ANOMA M， ZHU L X， et al. Passive radiative cooling below ambient air temperature under direct sunlight［J］. Nature， 2014， 515（7528）： 540-544. DOI： 10.1038/nature13883 .

[15] HOSSAIN M M， JIA B H， GU M. A metamaterial emitter for highly efficient radiative cooling［J］. Advanced Optical Materials， 2015， 3（8）： 1047-1051. DOI： 10.1002/adom.201500119 .

[16] MEI X， WANG T， ZHANG Y， et al. Scalable bilayer thin coatings with enhanced thermal dissipation for passive daytime radiative cooling［J］. Chemical Engineering Journal， 2024， 495： 153182. DOI： 10.1016/j.cej.2024.153182 .

[17] SHI X J， LIU C H， LIN B， et al. 3D printed cellulose nanofiber/silica nanoparticle scaffolds for daytime radiative cooling［J］. Additive Manufacturing， 2024， 92： 104392. DOI： 10.1016/j.addma.2024.104392 .

[18] YANG Z， YANG Z R， ZHANG Z H， et al. Daytime radiative cooling coating for cooling energy efficiency of conventional air conditioners［J］. Applied Thermal Engineering， 2025， 261： 125060. DOI： 10.1016/j.applthermaleng.2024.125060 .

[19] CHEN Z， ZHU L X， RAMAN A， et al. Radiative cooling to deep sub-freezing temperatures through a 24-h day-night cycle［J］. Nature Communications， 2016， 7： 13729. DOI： 10.1038/ncomms13729 .

[20] CAI C Y， WU X D， CHENG F L， et al. Cellulose metamaterials with hetero-profiled topology via structure rearrangement during ball milling for daytime radiative cooling［J］. Advanced Functional Materials， 2024， 34（40）： 2405903. DOI： 10.1002/adfm.202405903 .

[21] SUN K， RIEDEL C A， WANG Y D， et al. Metasurface optical solar reflectors using AZO transparent conducting oxides for radiative cooling of spacecraft［J］. ACS Photonics， 2018， 5（2）： 495-501. DOI： 10.1021/acsphotonics.7b00991 .

[22] LI M， ZHANG M P， MAHAR F K， et al. Fabrication of fibrous nanofiber membranes for passive radiation cooling［J］. Journal of Materials Science， 2022， 57（33）： 16080-16090. DOI： 10.1007/s10853-022-07652-4 .

[23] SU W G， CAI P， DARKWA J， et al. Review of daytime radiative cooling technologies and control methods［J］. Applied Thermal Engineering， 2023， 235： 121305. DOI： 10.1016/j.applthermaleng.2023.121305 .

[24] FENG J， GAO K， SANTAMOURIS M， et al. Dynamic impact of climate on the performance of daytime radiative cooling materials［J］. Solar Energy Materials and Solar Cells， 2020， 208： 110426. DOI： 10.1016/j.solmat.2020.110426 .

基金资助

国家自然科学基金(12174293)