光子超结构电极

双模态全天候节能

将太阳能光热转换与辐射制冷集成于单一电极，通过可逆金属电沉积实现太阳与太空能源的同步捕获。

王文豪 · Wang, Long · Jin, Shenghao · 75795242 · Liu, Gu · Meng, Zhen · Liu, Tonghao · Yina, Cui · Haoyuan, Zhang · Weiguo, Liu · Zhenyi, Gao · 王博翔 · 汪刘应

ACS Energy Letters 2025

参数信息

发射率对比度

0.82

发射率对比度

0.66

双稳态维持时间

30 days

最大器件面积

100 cm²

建筑能耗降低

21.4 %

全年节省能量

95.8 GJ

技术优势

双能源捕获

在同一器件中同时利用太阳光热和太空辐射制冷，克服光谱冲突，实现全天候能量收集。

发射率调节幅度大

在大气窗口波段（3–5 μm 和 7.5–13 μm）获得高发射率对比度，实现高效的加热/冷却状态切换。

长期稳定性好

双稳态可维持超过 30 天，耐久性满足实际应用需求。

可扩展制造

已展示 100 cm² 规模的器件，证明电沉积工艺可放大，便于大面积建筑集成。

应用场景

• 建筑节能：全球模拟显示建筑能耗最高可降21.4%，全年可节省95.8 GJ。
• 智能窗：电极可做成100 cm²，直接集成到电致变色窗，实现动态热管理。
• 辐射制冷：在7.5–13 μm大气窗口发射率对比度0.66，高效切换辐射冷却。
• 太阳热能利用：耦合光热转换，在3–5 μm波段发射率对比度0.82，增强太阳能热利用。