被动式日间辐射制冷（PDRC）既能最大限度地增加通过大气窗口的热辐射，又能最大限度地减少对入射大气辐射的吸收，从而在不消耗能源的情况下实现净制冷效果。聚合物基材料以其结构简单、加工性能好等优点，极大地推动了这一技术的发展，文章综述了聚合物基聚合物材料的研究进展，首先介绍了聚合物基聚合物材料的基本原理和理论模拟，然后介绍了聚合物基聚合物材料的研究现状，最后介绍了聚合物基聚合物材料的发展趋势。文章从聚合物基材料的结构和制备两个方面对PDRC的最新研究进展进行了综述，最后提出了应用新案例、尚待解决的问题和发展方向。相关工作以Recent advances in polymer‑based materials bystructure and fabrication for efficient passive daytime radiative cooling为题发表在Advanced Composites and Hybrid Materials期刊。

图1聚合物基被动式日间辐射冷却材料

图2 PDRC设计原理

图3 (a)空气和PVDF-HFP中不同粒径球形Al2O3的FDTD模拟散射效率图。(b)实验中具有不同Al2O3颗粒尺寸的各种涂覆织物的反射光谱。(c)设计和制造的PDMSHGF和平面PDMS的ATW中的太阳能反射率和发射（100 μm厚）。(d) 300 nm尺寸纳米纤维和2至12 µm微孔的散射效应模拟。(e)使用COMSAL Multiphysics建立光线追迹仿真模型。(f)球形微孔散射特性及其对光学性能影响的FDTD仿真。(g)计算具有不同厚度和范围为200至1000 nm的TiO2颗粒尺寸的超织物的太阳能反射率，沿着在实验和模拟中测量的超织物的反射率和发射率光谱。(h)具有各种尺寸的ZrO2颗粒、各种厚度的膜和各种ZrO2体积分数的ZrO2/PDMS膜的反射率。

图4 (a)金龟子及其背鳞结构的示意图和SEM图像，以及受其金色鞘翅启发的彩色辐射冷却器。(b)由CA制造的分层多孔D-GSPM的示意图、照片和SEM图像。(c)多孔PDMS膜的制造、照片、SEM图像和IR图像。(d)微/纳米结构PLA气凝胶的示意图、SEM图像和热红外图像。(e)分层设计的es-HBPI膜的示意图、照片和SEM。

图5 (a)使用PDMS和PC制备的多孔泡沫的示意图和照片。在太阳模拟器打开之前和之后的两个房屋的红外图像。(b)纳米多孔PTFE薄膜的分级结构图、照片、SEM图像和孔径分布。(c)静电纺丝制备的PVDF和PEI核壳结构纤维膜的照片和SEM图像。PVDF、PEI和PVDF@PEI的光学性能测试。(d)通过静电纺丝制备的填充有交联PVDF-HFP和PVB纤维层的PCMC的物理照片、示意图和SEM图像。

图6 (a) PDMS、Ag膜和Ag NP的混合智能传感器的示意图。(b) M-PDMS/h-BN膜的结构图。(c)双层PDRC涂层的结构图，光学性质随不同Al2O3粒径和体积分数而变化。(d) PVA/TiO2膜的示意图，TiO2的SEM显微照片和TEM显微照片：n-TiO2和m-TiO2. PVA/n-TiO2/m-TiO2复合膜的太阳反射率和发射率。

图7 (a)基于PMMA/BaSO4的冷能收集和基于PCC/EG的冷能储存的示意图、示意图和SEM图像。(b)中空SiO2球体的示意图和SEM图像，室外实验过程中的热红外图像和PDRC示意图。(c)具有SiP-C的PDRC涂层的示意图和SEM图像。SiP-C、SiP、微米SiO2和纳米SiO2在ATW下的太阳反射率和发射率。(d)将CD整合到PEI和聚（苯乙烯-共-丙烯酸丁酯）基涂层中。

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图8 (a)3D打印PDRC发射器的示意图、照片、正交和横截面SEM图像，其通过将3D打印MTMS/SiO2/CNF悬浮液油墨打印成特定形状并将其冷冻干燥而产生。(b)使用3D打印制造的中空二氧化硅纳米颗粒和粘合剂分子PVP的组合的示意图和照片。

图9 (a)相变示意图。(b) HENF制造策略的示意图和多孔结构表征多孔HENF的多级散射的示意图、数字图像和SEM图像。(c)通过相分离法在UHMWPE基底上填充SiO2微球和LP制备的分级多孔结构膜的示意图和数字图像。

图10 (a)模板的示意图。(b)具有金字塔结构的PDMS和h-BN填料形成的多孔结构膜的示意图、数字图像和SEM图像。(c)通过牺牲模板法制备的多孔PDMS的SEM和热成像。(d)相分离热压法制备多孔结构PVDF-HFP薄膜示意图及SEM图像。室外实验热成像及温度数据。

图11 (a)通过静电纺制备的PLA、CA和Si3N4的分级多孔结构的示意图、照片和SEM图像。(b)示意图、数字图像，通过同轴静电纺丝制备由PVDF-HFP和离子液体[EMIM][TFSI]作为壳和PBS作为核组成的壳-核结构的SEM图。(c)通过静电纺丝制备的由SiO2和CA组成的交联结构的示意图和SEM图像。

图12 (a)通过混合MXene并通过窗户覆盖模拟制冷节能并将其应用于全球12个典型城市制备多孔结构膜的示意图。(b)示意图，UV测试，照片，和PMF-TiO2-EP的净冷却功率的涂料和工作机理。(c)双层荧光彩色辐射冷却聚合物基涂层及工作原理示意图。香港相对湿度和风速条件下红色和黄色荧光涂层及其沿着非荧光对照的温度模型。

图13 (a)示意图、照片和工作原理展示了可见的清晰度和机械灵活性，附接在弯曲玻璃和柔性有机太阳能电池上。

图14 (a)通过静电纺制备的用于在PVDF-HFP和PDMS上沉积LiCl颗粒的大气水收集装置的示意图、SEM图像和侧视图照片。(b)在25℃下在模拟干旱条件下24小时内的多次水收集。具有和不具有淡蓝色阴影的区域分别表示吸附和解吸过程。(c)以PHBV和TEOS为复合壳，正十八烷为芯，静电纺丝制备的壳芯结构纤维织物示意图.纤维织物覆盖医用防护服和白色日常服装表面的红外热像和实物图。

图15 (a)80模块大面积ATEG装置的示意图和数字图像示出了其用于同时为手机充电和为LED供电的常规使用和户外部署。(b)ATEG装置的电性能用支持信息中提供的源数据进行评估，所述ATEG装置联合收割机和PEEK的顶表面组合，包括大面积ATEG装置24 h的开路电压（2024年3月30日，中国郑州，34.8°N，113.5°E）和具有功率密度的电压-电流扫描的户外负载测试（5Ω）（2024年6月19日，中国郑州）。(c) TMF@SP4-2薄膜从紫外到中红外的光谱响应（彩色阴影：AM 1.5太阳辐照度;蓝色阴影：大气透射率），在中国西宁现场测量TES操作性能，以及其工作原理示意图。

小结：随着全球对可持续能源解决方案需求的不断增长，辐射制冷材料具有巨大的发展潜力，有望在各个领域得到广泛的应用。综上所述，聚合物基PDRC材料因其优异的光学调节性能、良好的加工性能和可调谐性，成为近年来的研究热点。研究人员从单一聚合物开始，逐步开发聚合物基复合材料，以进一步提高PDRC的性能。目前，聚合物基PDRC材料可以通过多种方法制备，如3D打印、相分离、热处理等。模板技术、静电纺丝等，在建筑空间制冷、太阳能电池板制冷、集水、个人热管理等领域得到了广泛应用。然而，除了制冷性能之外，材料的耐候性、制造成本、行业标准等实际问题也需要解决。总体而言，随着材料科学和加工技术的不断进步，聚合物基PDRC材料具有巨大的应用潜力，有望在未来的节能、环保和可持续发展中发挥重要作用。

论文信息：Chen, J., Xue, Y., Wang, C., Li, J., & Chen, Y. (2025). Recent advances in polymer-based materials by structure and fabrication for efficient passive daytime radiative cooling. Advanced Composites and Hybrid Materials, 8(5). https://doi.org/10.1007/s42114-025-01448-1

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