辐射制冷与太阳能加热在热管理薄膜中的集成以实现全年节能

零排放被动辐射冷却器的应用是迈向全球碳中和的关键一步。然而，单一的辐射制冷功能无法满足不同天气条件下的热管理需求。我们提出了一种双模式热管理薄膜，其通过用于制冷的多孔聚合物表面以及由石墨烯和碳纳米管赋能的光热转换表面（用于加热），集成了被动辐射制冷和加热功能。通过物理翻转双模式薄膜的表面，使相应表面朝向太阳辐射，即可获得所需的功能。在制冷表面，得益于其高太阳反射率 (0.92) 和中红外发射率 (0.95)，该薄膜在 853.88 W m –2 的日照下实现了 ≈13.3 °C 的低于环境温度制冷。在加热表面，它利用高太阳吸收率 (0.90) 使温度升高 11.4 °C，并在不同电压水平下产生焦耳热。根据 EnergyPlus 软件的估算，屋顶覆盖该薄膜的建筑物可减少 11.09 亿公吨的 CO 2 排放量，相当于当前全球 CO 2 排放量的 3%。本研究为应对气候挑战提供了一种极具前景的解决方案，并在节能降碳方面具有巨大潜力。