CN114074460A - 多层结构的辐射冷却元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种技术宗旨，该宗旨使太阳光谱中光的吸收最小化，同时，吸收并辐射相当于大气窗口的波长范围的长波长红外线，并且将元件下方的热量辐射到外部，从而冷却材料表面或材料下方的温度，本发明是提供多层结构的辐射冷却元件的技术，该辐射冷却元件利用具有聚合物和无机物的多层结构的辐射冷却元件在大气窗口的波长范围内执行选择性辐射，同时，通过成型材料的折射率差异，可以增加太阳光的反射。

Description

多层结构的辐射冷却元件
技术领域
本发明涉及一种技术宗旨，该宗旨特征在于，使太阳光谱中光的吸收最小化，同时，吸收并辐射相当于大气窗口的波长范围的长波长红外线，并且将元件下方的热量辐射到外部，从而冷却材料表面或材料下方的温度，本发明是提供多层结构的辐射冷却元件的技术，该辐射冷却元件特征在于，利用具有聚合物和无机物的多层结构的辐射冷却元件在大气窗口的波长范围内执行选择性辐射，同时，通过成型材料的折射率差异，可以增加太阳光的反射。
背景技术
被动辐射冷却(Radiative Cooling)元件反射相当于日间太阳光的波长(0.3-2.5μm)，并且通过发射能够逸出宇宙的辐射热(8-13μm)能量而被动地冷却。
另一方面，被动式辐射加热(Radiative Heating)元件吸收相当于日间太阳光的波长(0.3-2.5 μm)，而且能够逸出宇宙的辐射热(8-13μm)能量吸收不好，因此会被动地冷却。
被动冷却元件的效率可以通过测量元件本身的光学特性来检查。
为了散发热量，必须具有在长波长红外线区域内的高吸收率或高辐射率，由此可以充分地将热量散发到宇宙中。
根据普朗克分布(Planck distribution)，当300K的温度时，具有能够在6-20μm的波长区域最大化散热的条件。在地球，相当于大气窗口(sky window)的波长范围约为8-13μm，因此为了使被动冷却元件的散热能力最大化，应该使8-13μm区域的吸收率或辐射率最大。
大气窗口波长范围内的红外线辐射在通过实际散热而实现辐射冷却的方面起着关键作用。
如果波长范围可以将100％的紫外线-可见光线-近红外线入射的太阳光(从太阳辐射)反射，并且可以将相当于大气窗口的波长范围8-13μm的长波长红外线可以100％发射到外部，则在300K的环境温度下，无需消耗能量即可实现158W/m2的冷却性能。
如果将95％的太阳光反射之后，将8-13μm区域的90％以上的中红外线辐射到外部，当环境温度为300K时，则日间冷却性能为100W/m2(即，存在太阳的光吸收)，没有太阳的光吸收的夜间冷却性能为120W/m2。
为了用作被动辐射冷却材料，不应该因对入射太阳光的紫外线和近红外线(UV-vis-NIR) 波长范围内的光具有高透射率或高反射率而吸收入射的太阳光，并且应该对作为相当于大气窗口的波长范围区间的8-13μm区域带的长波红外线具有高吸收(辐射)率，另外，必须在室外(outdoor)条件下也应该具有高的耐久性(稳定性、耐腐蚀性)，而且所使用的材料必须廉价且存在量大，必须能够以廉价且容易的方法进行大面积成型。
聚合物材料通常对长波长红外线具有高吸收率(辐射率)，但是由于材料的性质，当放置在户外时，因紫外线或湿气而很容易劣化，导致使用寿命短。
另外，由于厚聚合物材料是对所有红外波长都具有高辐射率的宽带辐射器(Broadband emitter)，因此辐射冷却性能不如大气窗口中具有高辐射率的选择性辐射器(Selective emitter)。
在大气窗口区间(sky windows zone)中，为了进行高辐射，可以在8-13μm的区域内使用具有高消光系数(extinction coefficient)值的材料。然而，因为8-133μm区域的波长范围广，所以很难在所有领域找到具有高消光系数(extinction coefficient)值的材料。
大多数物质因构成分子的键合而其吸收值变化，有时候，其吸收波长范围因构成分子的键合和共振而改变。
例如，在Al2O3的情况下，其从约10μm开始增加，SiO 2难以在8-10μm等所有波长范围被满足，并且是薄膜形式的无机物的情况下，即使厚度变厚，也很难超越材料的极限而增加吸收。
有机物的吸收波长也根据所构成的结合方法而变化。然而，如果有机物的厚度为50μm以上，则不仅8-13μm，而且还在整个波长中具有高吸收力。由于理论上在8-13μm以外的波长的吸收会降低辐射冷却性能(在环境温度较低的情况下)，因此需要使用8-13μm区域的辐射器 (Emitter)来解决这一问题。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)韩国专利公开专利No.10-2019-0130985，“被动辐射冷却结构”
(专利文献2)韩国专利注册No.10-2036071，“多层辐射冷却结构”
(专利文献3)美国专利公开No.2018/0354848，“大气窗口结构的被动辐射冷却”
(专利文献4)美国专利公开No.2020/0095429，“通过被动辐射冷却来冷却表面的涂层”
发明内容
技术问题
本发明目的在于，通过以基于聚合物和无机物的多层结构构成的辐射冷却层在相当于大气窗口的波长范围内具有最大辐射率，由此可以提高辐射冷却元件的辐射冷却性能。
本发明目的在于，通过使用对太阳光具有高反射率的金属或合金材料来提高反射率，并且构造具有优异化学稳定性的太阳光反射层，从而改善辐射冷却元件的辐射冷却性能。
本发明目的在于，在包括无机物层、聚合物层、复合无机物层及无机物和聚合物复合层等各种多层结构并相当于大气窗口的波长范围内具有最大的辐射率，从而提高辐射冷却元件的辐射冷却性能。
本发明目的在于，提供一种辐射冷却元件，该元件在没有太阳光反射层的情况下，仅通过多层结构就能实现高反射率，从而多层结构代替太阳光反射层的作用。
本发明目的在于，提供一种辐射冷却元件，该元件即使在太阳光入射的日间(daytime)或太阳光不入射夜间(night time)也冷却至环境温度以下，而不消耗能量，并且通过被施加到建筑物或汽车等需要冷却的材料的外部面上而在不消耗能量的情况下执行冷却功能。
技术方案
根据本发明一实施例的多层结构的辐射冷却元件可以包括在无机物层、聚合物层、复合无机物层及复合聚合物层中的至少一层以至少一对(pair)被包括而形成多层结构，并且可以包括基于所述多层结构反射太阳光的同时，吸收并辐射在相当于大气窗口(sky window)的波长范围内的红外线的辐射冷却层。
所述多层结构可以包括下面描述的四种结构中的至少一种结构：第一结构，其所述无机物层压在所述聚合物层上；第二结构，其所述无机物层压在所述聚合物层上之后，所述聚合物层再次被层压；第三结构，其所述聚合物层压在所述无机物层上；以及第四结构，其所述聚合物层压在所述无机物层上之后，所述无机物层再次被被层压。
所述多层结构可以包括下面描述的四种重复结构中的至少一种重复结构：第一重复结构，其所述第一结构至少重复地层压一次；第二重复结构，其所述第二结构重复地层压至少一次；第三重复结构，其所述第三结构至少重复地层压一次；以及第四重复结构，其所述四结构至少重复地层压一次。
所述多层结构可以包括下面描述的两种结构中的至少一种结构：第五结构，将所述无机物层层压在聚合物层上之后，基于不同于所述聚合物层的成型聚合物的聚合物的聚合物层被层压；第六结构，将所述聚合物层压在所述无机物层上之后，基于不同于所述聚合物层的成型聚合物的聚合物的聚合物层被层压。
所述多层结构可以包括下面描述的两种重复结构中的至少一种重复结构：第五重复结构，其所述第五结构重复地层压至少一次；以及第六重复结构，其所述第六结构重复地层压至少一次。
所述多层结构可以包括下面描述的五种结构中的至少一种结构：第七结构，其所述无机物层压在所述无机物和聚合物复合层上之后，所述无机物和聚合物复合层再次被层压；第八结构，其所述无机物层压在所述无机物和聚合物复合层上之后，包括不同于无机物和聚合物复合层中包含的无机物颗粒的无机物颗粒的无机物和聚合物复合层被层压；第九结构，其所述聚合物层压在所述复合无机物和聚合物复合层上之后，不同于基于所述无机物和聚合物复合层的成型聚合物的聚合物的无机物和聚合物复合层被层压；第十结构，其在所述无机物层层压在所述聚合物层上之后，所述聚合物层再次被层压；第十一结构，其所述聚合物层压在无机物层上之后，所述无机物层再次被层压；以及第十二结构，其所述无机物层压在所述聚合物层上之后，所述复合聚合物层再次被层压。
所述多层结构可以包括下面描述的五种重复结构中的至少一种重复结构：第七重复结构，其所述第七结构重复地层压至少一次；第八重复结构，其所述第八结构重复地层压至少一次；第九重复结构，其所述第九结构重复地层压至少一次；以及第十重复结构，其所述第十结构重复地层压至少一次；第十一重复结构，其所述第十一结构重复地层压至少一次；以及第十二重复结构，其所述第十二结构重复地层压至少一次。
所述无机物层可以由Al2O3，SiO2，BaSO4，LiF，CaSO4，ZnO，TiO2，ZrO2，CaF2， MgF2，HfO2,CaCO3,AlN,MgPHO4及Si3N4中的至少一种无机物形成。
所述聚合物层可以由PDMS(Polydimethyl siloxane),PUA(Poly urethaneacrylate), PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethylene terephthalate),PVC(polyvinyl chloride),PVDF (Polyvinylidene fluoride),DPHA(DipentaerythritolHexaacrylate),PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate),PFPE(Perfluoropolyether),PC(Polycarbonate), PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon,ETFE(Ethylene Tetra fluoro Ethylene),及 PE(polyethylene)中的至少一种聚合物形成。
所述无机物和聚合物复合层可以由混合物形成，该混合物包括在PDMS(Polydimethyl siloxane),PUA(Poly urethane acrylate),PVDF(Polyvinylidenefluoride),PET(polyethylene terephthalate),PVC(polyvinyl chloride),PVDF(Polyvinylidene fluoride),DPHA(Dipentaerythritol Hexaacrylate),PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate), PFPE(Perfluoropolyether),PC(Polycarbonate),PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon, ETFE(Ethylene Tetra fluoro Ethylene),及PE(polyethylene)中的至少一种聚合物中包含 Al2O3，SiO2，BaSO4，LiF，CaSO4，ZnO，TiO2，ZrO2，CaF2，MgF 2，HfO2,CaCO3,AlN, MgPHO4及Si3N4中的至少一种无机物。
所述复合无机物层，将选自Al2O3，SiO2，BaSO4，LiF，CaSO4，ZnO，TiO2，ZrO2，CaF2，MgF 2，HfO2,CaCO3,AlN,MgPHO4及Si3N4中的任何一种第一无机物和所述Al2O3，SiO2，BaSO4，LiF，CaSO4，ZnO，TiO2，ZrO2，CaF2，MgF 2，HfO2,CaCO3,AlN,MgPHO4 及Si3N4中的不同于第一无机物的第二无机物混合而形成。
所述复合聚合物层，将选自PDMS(Polydimethyl siloxane),PUA(Poly urethaneacrylate), PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethylene terephthalate),PVC(polyvinyl chloride),PVDF (Polyvinylidene fluoride),DPHA(DipentaerythritolHexaacrylate),PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate),PFPE(Perfluoropolyether),PC(Polycarbonate), PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon,ETFE(Ethylene Tetra fluoro Ethylene),及 PE(polyethylene)中的任何一种第一聚合物和所述PDMS(Polydimethyl siloxane),PUA(Poly urethane acrylate),PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethylene terephthalate),PVC (polyvinylchloride),PVDF(Polyvinylidene fluoride),DPHA(Dipentaerythritol Hexaacrylate),PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate),PFPE(Perfluoropolyether), PC(Polycarbonate),PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon,ETFE(Ethylene Tetra fluoro Ethylene),及PE(polyethylene)中的不同于第一聚合物的第二聚合物混合而形成。
根据本发明的一实施例的多层结构的辐射冷却元件还可以包括：太阳光反射层，其由金属材料、至少一种无机物颗粒和包括所述至少一种无机物颗粒的聚合物中的至少一种而形成，从而反射所述太阳光。
所述太阳光反射层，可以由选自银(Ag)、铝(Al)、金(Au)、铜(cu)、钛(Ti)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)和铂(Pt)中的至少一种金属材料或至少两种结合的合金材料中的任何一种的材料形成。
所述太阳光反射层在MgF 2，Al 2O 3，SiO 2，MgO，ZnO,CaCO3,AlN,MgPHO4和TiO 2中的至少一种无机物颗粒或PDMS(Polydimethyl siloxane),PUA(Poly urethaneacrylate), PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethylene terephthalate),PVC(polyvinyl chloride),PVDF (Polyvinylidene fluoride),DPHA(DipentaerythritolHexaacrylate),PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate),PFPE(Perfluoropolyether),PC(Polycarbonate), PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon,ETFE(Ethylene Tetra fluoro Ethylene),及 PE(polyethylene)中的至少一种聚合物中包括所述至少一种无机物颗粒，从而以基于所述至少一种无机物颗粒的折射率差来反射太阳光。
发明效果
本发明通过以基于聚合物和无机物的多层结构构成的辐射冷却层在相当于大气窗口的波长范围内具有最大辐射率，由此可以提高辐射冷却元件的辐射冷却性能。
本发明通过使用对太阳光具有高反射率的金属或合金材料来提高反射率，并且构造具有优异化学稳定性的太阳光反射层，从而改善辐射冷却元件的辐射冷却性能。
本发明在包括无机物层、聚合物层、复合无机物层及无机物和聚合物复合层等各种多层结构而相当于大气窗口的波长范围内，具有最大的辐射率，从而可以提高辐射冷却元件的辐射冷却性能。
本发明提供一种辐射冷却元件，该元件没有太阳光反射层的情况下，仅通过多层结构就能实现高反射率，从而多层结构代替太阳光反射层的作用。
本发明目的在于，提供一种辐射冷却元件，该元件即使在太阳光射入的日间(daytime)或太阳光不射入夜间(night time)也冷却至环境温度以下，而不消耗能量，并且通过被施加到建筑物或汽车等需要冷却的材料的外部面上而在不消耗能量的情况下执行冷却功能。
附图说明
图1A和图1B是显示根据本发明的一实施例的多层结构的辐射冷却元件的图；
图2A至图2D是显示根据本发明的一实施例的具有基于聚合物层和无机物层的多层结构的辐射冷却元件的图；
图3A和图3B是显示根据本发明的一实施例的具有基于至少一种以上的聚合物层和至少一种以上的无机物层的多层结构的辐射冷却元件的图；
图4A至图4C是显示根据本发明的一实施例的具有基于聚合物层、无机物层、复合聚合物层、复合无机物层及无机及聚合物复合层的多层结构的辐射冷却元件的图；
图5A至图5F是显示根据本发明的一实施例的多层结构的辐射冷却元件的电子显微镜图像的图；
图6A至图6C是显示根据本发明一实施例的多层结构的辐射冷却元件的光学特性的图。
符号说明
100：辐射冷却元件101：辐射冷却层
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本文件的各种实施例。
实施例和其中使用的术语无意将本文中描述的技术限于特定实施例，应该理解为，其包括相应实施例的各种修改、等同物和/或替代物。
以下，在各种实施例的描述中，如果确定相关的已知功能或构成的详细描述会不必要地使本发明的主题晦涩难懂，则将省略其详细描述。
另外，稍后描述的术语是考虑在各种实施例中的功能而定义的术语，并且可以根据用户或操作者的意图或习惯而变化。因此，应基于整个说明书中的内容进行定义。
结合附图的描述，相似的参照符号可以用于相似的构成要素。
除非上下文另外明确指出，否则单数表述可以包括复数表述。
在本文中，“A或B”或“A和/或B中的至少一个”的表述可以包括一起列出项目的所有可能的组合。
诸如“第一”、“第二”、“第一”或“第二”之类的表述可以描述相应构成要素，而不考虑顺序或重要性，并且用于区分一个构成要素与另一个构成要素，但不限制相应构成要素。
当某一个(例如，第一)构成要素被描述为“(功能上或通信上)“连接”或“相连”到另一个(例如，第二)构成要素时，所述一个构成要素可以直接连接到另一个构成要素，或者可以通过另一个构成要素(例如，第三构成要素)而连接。
在本说明书中，“为了～而构成的(或被设定的)(configured to)”，其根据情况，可以以硬件或软件的方式与“适合～的”、“具备～的能力”、“变更为～的”、“制成～的”“可以做～的”、“设计成～的”相互替换地(interchangeably)使用。
在某些情况下，“设备构成为～”的表述可以表示该设备“可以”与其他设备或部件一起使用。
例如，“构成(或设定)为执行A，B和C的处理器”，其可以表示用于执行相应操作的专用处理器(例如，嵌入式处理器)，或者执行存储于存储设备中的一个以上的软件程序而能够执行相应操作的通用处理器(例如，CPU或应用程序处理器)。
另外，术语“或者”比起异或‘exclusive or’而更表示或‘inclusive or’。
即，在未另有说明或未从上下文中明确地得知的情况下，‘x利用a或b'这种表述方式表示自然包含性排列(natural inclusive permutations)中的任何一种。
下文中使用的诸如“..单”和“..组”的术语是指执行至少一个功能或操作的单元，其可以通过硬件方式或软件方式或硬件方式和软件方式的结合来实现。
图1A和图1B是显示根据本发明的一实施例的多层结构的辐射冷却装置的图。
图1A例示根据本发明一实施例的以不包括太阳光反射层的多层结构而构成的辐射冷却元件。在下文中，为了便于描述，将多层结构的辐射冷却元件100描述为辐射冷却元件100。参照图1A，辐射冷却元件100包括辐射冷却层101。
根据本发明一实施例的辐射冷却层101可以包括无机物层、聚合物层、复合无机物层及复合聚合物层中的至少一层以至少一对(pair)被包括而形成多层结构，从而可以基于多层结构吸收并辐射在相当于大气窗口(sky window)的波长范围内的红外线。
作为一例，辐射冷却层102以多种材料构成多个层，因此反射太阳光，同时，可以在相当于大气窗口的波长范围内实现高红外线辐射率。
根据本发明一实施例的辐射冷却层102基于形成多层结构的物质的折射率的差异来反射太阳光，从而起到太阳光反射层的作用，并且可以吸收和辐射在相当于大气窗口的波长范围内的长波长红外线。
例如，参照图2A至5F补充说明辐射冷却层102的无机物层、聚合物层、复合无机物层、复合聚合物层及无机物和聚合物复合层形成至为少一对的多层结构。
根据本发明的一实施例，辐射冷却层102的多层结构可以包括下面描述的四种结构中的至少一种结构：第一结构，其无机物层压在所述聚合物层上；第二结构，其无机物层压在所述聚合物层上之后，聚合物层再次被层压；以及第三结构，其聚合物层压在所述无机物层上；以及第四结构，其聚合物层压在无机物层上之后，无机物层再次被被层压。
作为一例，辐射冷却层102的多层结构可以包括下面描述的四种重复结构中的至少一种重复结构：第一重复结构，其所述第一结构至少重复地层压一次；第二重复结构，其所述第二结构重复地层压至少一次；第三重复结构，其所述第三结构至少重复地层压一次；以及第四重复结构，其所述四结构至少重复地层压一次。
根据本发明一实施例的辐射冷却层102的多层结构可以包括下面描述的两种结构中的至少一种结构：第五结构，无机物层层压在聚合物层上之后，基于不同于聚合物层的成型聚合物的聚合物的聚合物层被层压；第六结构，所述无机物层压在聚合物层上之后，基于不同于所述聚合物层的成型聚合物的聚合物的聚合物层被层压。
作为一例，辐射冷却元层102的多层结构可以包括下面描述的两种重复结构中的至少一种重复结构：第五重复结构，其第五结构至少重复地层压一次；以及第六重复结构，其第六结构重复地层压至少一次。
根据本发明的一实施例，辐射冷却层102的多层结构可以包括下面描述的五种结构中的至少一种结构：根据本发明的一实施例，辐射冷却层112的多层结构可以包括下面描述的五种结构中的至少一种结构：第七结构，其无机物层压在无机物和聚合物复合层上之后，无机物和聚合物复合层再次被层压；第八结构，其无机物层压在所述无机物和聚合物复合层上之后，包括不同于无机物和聚合物复合层中包含的无机物颗粒的无机物颗粒的无机物和聚合物复合层被层压；第九结构，其将无机物层层压在无机物和聚合物复合层上之后，基于不同于无机物和聚合物复合层的成型聚合物的聚合物的无机物和聚合物复合层被层压；第十结构，其复合无机物层层压在聚合物层上之后，聚合物层再次被层压；第十一结构，其聚合物层压在复合无机物层上之后，无机物和聚合物层再次被层压；第十一结构，其复合无机物层层压在聚合物层上之后，聚合物层再次被层压；以及第十二结构，其无机物层压在复合聚合物层上之后，复合聚合物层再次被层压。
作为一例，辐射冷却层102的多层结构可以包括下面描述的五种重复结构中的至少一种重复结构：第七重复结构，其第七结构重复地层压至少一次；第八重复结构，其第八结构重复地层压至少一次；第九重复结构，其第九结构重复地层压至少一次；以及第十重复结构，其第十结构重复地层压至少一次；第十一重复结构，其第十一结构重复地层压至少一次；以及第十二重复结构，所述第十二结构重复地层压至少一次。
在上述的描述中，将辐射冷却层102的多层结构例示为第一结构至第十二结构，并且尽管第一至第十二结构例示重复层压的第一至第十二重复结构，但不限于该相应结构，可以修改为更加多样化的结构。
作为一例，多层结构通过为了更高太阳光反射而构建的聚合物的折射率或无机物的折射率来执行高太阳光反射和选择性辐射的功能。
例如，多层结构可以制成根据要形成的材料来调整每一层的折射率，从而具有更高的选择性辐射功能，同时实现对太阳光的低吸收和高反射的辐射冷却元件。
例如，选择性辐射功能可以是在相当于大气窗口的波长范围内吸收和辐射长波长红外线的功能。
另外，多层结构可以修改为通过各层的聚合物或无机物的折射率的差异而有利于太阳光反射及在相当于大气窗口的波长范围内的红外线辐射和吸收的结构。
根据本发明一实施列，构成辐射冷却层102的无机物层由Al2O3,SiO2,BaSO4,LiF,CaSO4, ZnO,TiO2,ZrO2,CaF2,MgF2,HfO,CaCO3,AlN,MgPHO42及Si3N4中的至少一种无机物形成。
例如，无机物层可以使用旋涂、棒涂、浸涂(dip-coating)和喷涂(spray coating)等各种沉积方法而形成。
作为一例，构成辐射冷却层102的聚合物层可以由PDMS(Polydimethylsiloxane), PUA(Poly urethane acrylate),PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethylene terephthalate), PVC(polyvinyl chloride),PVDF(Polyvinylidenefluoride),DPHA(Dipentaerythritol Hexaacrylate), PMMA(polymethylmethacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate),PFPE(Perfluoropolyether), PC(Polycarbonate),PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon,ETFE(Ethylene Tetrafluoro Ethylene),及PE(polyethylene)中的至少一种聚合物形成。
例如，聚合物层可以将每种聚合物和溶剂(solvent)混合在一起，并且使用旋涂、棒涂、浸涂和喷涂等各种沉积方法而形成。
根据本发明的一实施例，构成辐射冷却层102的无机物和聚合物复合层可以形成为混合物，该混合物包括PDMS(Polydimethyl siloxane),PUA(Poly urethane acrylate),PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethylene terephthalate),PVC(polyvinylchloride),PVDF (Polyvinylidene fluoride),DPHA(DipentaerythritolHexaacrylate),PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate),PFPE(Perfluoropolyether),PC(Polycarbonate), PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon,ETFE(Ethylene Tetra fluoro Ethylene),及 PE(polyethylene)中的至少一种聚合物中包含Al2O3,SiO2,BaSO4,LiF,CaSO4,ZnO,TiO2, ZrO2,CaF2,MgF2,HfO2,CaCO3,AlN,MgPHO4及Si3N4中的至少一种无机物。
作为一例，辐射冷却层102的复合无机物层，将选自Al2O3,SiO2,BaSO4,LiF,CaSO4,ZnO, TiO2,ZrO2,CaF2,MgF2,HfO2及Si3N4中的任何一种第一无机物和所述Al2O3,SiO2, BaSO4,LiF,CaSO4,ZnO,TiO2,ZrO2,CaF2,MgF2,HfO2,CaCO3,AlN,MgPHO4及Si3N4中的不同于第一无机物的第二无机物混合而形成。
根据本发明实施例，构成辐射冷却层102的复合聚合物层将选自PDMS(Polydimethyl siloxane),PUA(Poly urethane acrylate),PDMS(Polydimethylsiloxane),PUA(Poly urethane acrylate),PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethylene terephthalate),PVC(polyvinyl chloride),PVDF(Polyvinylidenefluoride),DPHA(Dipentaerythritol Hexaacrylate), PMMA(polymethylmethacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate),PFPE(Perfluoropolyether), PC(Polycarbonate),PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon,ETFE(Ethylene Tetrafluoro Ethylene),及PE(polyethylene)中的任何一种第一聚合物和所述Al2O3,SiO2,BaSO4,LiF, CaSO4,ZnO,TiO2,ZrO2,CaF2,MgF2,HfO2,CaCO3,AlN,MgPHO4及Si3N4中的不同于第一聚合物的第二聚合物混合而形成。
本发明提供一种辐射冷却元件，该元件没有太阳光反射层，仅通过多层结构就能实现高反射率，从而多层结构代替太阳光反射层的作用。
图1B例示根据本发明一实施例的以包括太阳光反射层的多层结构而构成的辐射冷却元件。
参照图1B，根据本发明的一实施例的多层结构的辐射冷却元件110包括太阳光反射层111 和辐射冷却层112。在下文中，为了便于说明，将多层结构的辐射冷却元件110描述为辐射冷却元件110。
根据本发明的一实施例的太阳光反射层111，其由金属材料、至少一种无机物颗粒和包括所述至少一种无机物颗粒的聚合物中的至少一种而形成，从而反射所述太阳光。
作为一例，所述太阳光反射层，可以由选自银(Ag)、铝(Al)、金(Au)、铜(cu)、钛(Ti)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)和铂(Pt)中的至少一种金属材料或至少两种结合的合金材料中的任何一种的材料形成。
另外，所述太阳光反射层，在MgF2，Al2O3，SiO2，MgO，ZnO,CaCO3,AlN,MgPHO4 和TiO2中的至少一种无机物颗粒或PDMS(Polydimethyl siloxane),PDMS(Polydimethylsiloxane),PUA(Poly urethane acrylate),PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethylene terephthalate),PVC(polyvinyl chloride),PVDF(Polyvinylidenefluoride),DPHA(Dipentaerythritol Hexaacrylate),PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate), PFPE(Perfluoropolyether),PC(Polycarbonate),PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon, ETFE(Ethylene Tetra fluoroEthylene),及PE(polyethylene)中的至少一种聚合物中至少包括一种无机物颗粒，从而以基于所述至少一种无机物颗粒的折射率差来反射太阳光。
即，太阳光反射层111可以形成为以有利于散射和反射太阳光的无机颗粒构成的白色反射膜、由至少一种聚合物颗粒形成的反射膜、在薄膜聚合物内基于至少一种无机颗粒混合的混合物而形成的反射膜中的任一种反射膜。
据此，通过使用对太阳光具有高反射率的金属或合金材料来提高反射率，并且构造具有优异化学稳定性的太阳光反射层，从而改善辐射冷却元件的辐射冷却性能。
根据本发明一实施例的辐射冷却层112可以包括无机物层、聚合物层、复合无机物层及复合聚合物层中的至少一层以至少一对(pair)被包括而形成多层结构，从而可以基于多层结构吸收并辐射在相当于大气窗口(sky window)的波长范围内的红外线。
即，辐射冷却层112以多种材料构成多层，可以在相当于大气窗口的波长范围内实现高红外线辐射率。例如，辐射冷却层112也可以被称为红外线辐射层。
例如，参照图2A至5F补充说明辐射冷却层112的无机物层和聚合物层形成一对的多层结构。
根据本发明的一实施例，多层结构可以包括下面描述的四种结构中的至少一种结构：第一结构，其无机物层压在所述聚合物层上；第二结构，其无机物层压在所述聚合物层上之后，聚合物层再次被层压；以及第三结构，其聚合物层压在所述无机物层上；第四结构，其聚合物层压在无机物层上之后，无机物层再次被被层压。
作为一例，辐射冷却层112的多层结构可以包括下面描述的四种重复结构中的至少一种重复结构：第一重复结构，其所述第一结构至少重复地层压一次；第二重复结构，其所述第二结构重复地层压至少一次；第三重复结构，其所述第三结构至少重复地层压一次；以及第四重复结构，其所述四结构至少重复地层压一次。
根据本发明一实施例的辐射冷却层102的多层结构可以包括下面描述的两种结构中的至少一种结构：第五结构，将所述无机物层层压在聚合物层上之后，基于不同于所述聚合物层的成型聚合物的聚合物的聚合物层被层压；第六结构，将所述无机物层压在聚合物层上之后，基于不同于所述聚合物层的成型聚合物的聚合物的聚合物层被层压。
作为一例，辐射冷却层112的多层结构可以包括下面描述的两种重复结构中的至少一种重复结构：第五重复结构，其第五结构至少重复地层压一次；以及第六重复结构，其第六结构重复地层压至少一次。
根据本发明的一实施例，辐射冷却层112的多层结构可以包括下面描述的五种结构中的至少一种结构：第七结构，其无机物层压在无机物和聚合物复合层上之后，无机物和聚合物复合层再次被层压；第八结构，其无机物层压在所述无机物和聚合物复合层上之后，包括不同于无机物和聚合物复合层中包含的无机物颗粒的无机物颗粒的无机物和聚合物复合层被层压；第九结构，其将无机物层层压在无机物和聚合物复合层上之后，基于不同于无机物和聚合物复合层的成型聚合物的聚合物的无机物和聚合物复合层被层压；第十结构，其复合无机物层层压在聚合物层上之后，聚合物层再次被层压；第十一结构，其聚合物层压在复合无机物层上之后，无机物和聚合物层再次被层压；第十一结构，其复合无机物层层压在聚合物层上之后，聚合物层再次被层压；以及第十二结构，其无机物层压在复合聚合物层上之后，复合聚合物层再次被层压。
作为一例，辐射冷却层112的多层结构可以包括下面描述的五种重复结构中的至少一种重复结构：第七重复结构，其第七结构至少重复地层压一次；第八重复结构，其第八结构重复地层压至少一次；第九重复结构，其第九结构至少重复地层压一次；以及第十重复结构，其第十结构至少重复地层压一次；第十一重复结构，其第十一结构至少重复地层压一次；以及第十二重复结构，其第十二结构至少重复地层压一次。
在以上描述中，辐射冷却层112的多层结构例示为第一至第十二结构，并且尽管第一结构至第十二结构例示第一重复结构至第十二重复结构，但不受到相应结构的限制，可以修改为更多的结构。
作为一例，多层结构通过为了更高太阳光反射而构建的聚合物的折射率或无机物的折射率来执行高太阳光反射和选择性辐射的功能。
例如，多层结构可以制成为根据形成材料来调整每一层的折射率，从而具有更高的选择性辐射功能的同时，实现对太阳光的低吸收和高反射的辐射冷却元件。
例如，选择性辐射功能可以是在相当于大气窗口的波长范围内吸收和辐射长波长红外线的功能。
另外，多层结构可以修改为通过各层的聚合物或无机物的折射率的差异而有利于太阳光反射及在相当于大气窗口的波长范围内的红外线辐射和吸收的结构。
根据本发明一实施列，构成辐射冷却层112的无机物层由Al2O3,SiO2,BaSO4,LiF,CaSO4, ZnO,TiO2,ZrO2,CaF2,MgF2,HfO2,CaCO3,AlN,MgPHO4及Si3N4中的至少一种无机物而形成。
例如，无机物层可以使用旋涂、棒涂、浸涂(dip-coating)和喷涂(spray coating)等各种沉积方法而形成。
作为一例，构成辐射冷却层112聚合物层可以由PDMS(Polydimethyl siloxane),PUA(Poly urethane acrylate),PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethyleneterephthalate),PVC (polyvinyl chloride),PVDF(Polyvinylidene fluoride),DPHA(Dipentaerythritol Hexaacrylate), PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate),PFPE(Perfluoropolyether), PC(Polycarbonate),PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon,ETFE(Ethylene Tetra fluoro Ethylene),及PE(polyethylene))中的至少一种聚合物而形成。
例如，聚合物层可以将每种聚合物和溶剂(solvent)混合在一起，并且使用旋涂、棒涂、浸涂(dip-coating)和喷涂(spray coating)等各种沉积方法而形成。
根据本发明的一实施例，构成辐射冷却层112的无机物和聚合物复合层可以形成为混合物，该混合物包括在PDMS(Polydimethyl siloxane),PUA(Poly urethaneacrylate), PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethylene terephthalate),PVC(polyvinyl chloride),PVDF (Polyvinylidene fluoride),DPHA(DipentaerythritolHexaacrylate),PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate),PFPE(Perfluoropolyether),PC(Polycarbonate), PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon,ETFE(Ethylene Tetra fluoro Ethylene),及 PE(polyethylene)中的至少一种聚合物中包含Al2O3,SiO2,BaSO4,LiF,CaSO4,ZnO,TiO2, ZrO2,CaF2,MgF2,HfO2,CaCO3,AlN,MgPHO4及Si3N4中的至少一种无机物。
作为一例，辐射冷却层112的复合无机物层，将选自Al2O3,SiO2,BaSO4,LiF,CaSO4,ZnO, TiO2,ZrO2,CaF2,MgF2,HfO2,CaCO3,AlN,MgPHO4及Si3N4中的任何一种第一无机物和所述Al2O3,SiO2,BaSO4,LiF,CaSO4,ZnO,TiO2,ZrO2,CaF2,MgF2,HfO2,CaCO3,AlN,MgPHO4及Si3N4中的不同于第一无机物的第二无机物混合而形成。
根据本发明一实施例，构成辐射冷却层112的复合聚合物层，将选自PDMS(Polydimethyl siloxane),PUA(Poly urethane acrylate),PVDF(Polyvinylidenefluoride),PET(polyethylene terephthalate),PVC(polyvinyl chloride),PVDF(Polyvinylidene fluoride),DPHA(Dipentaerythritol Hexaacrylate),PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate), PFPE(Perfluoropolyether),PC(Polycarbonate),PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon, ETFE(Ethylene Tetra fluoro Ethylene),及PE(polyethylene)中的任何一种的第一聚合物和所述 PDMS(Polydimethyl siloxane),PDMS(Polydimethyl siloxane),PUA(Poly urethane acrylate), PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethyleneterephthalate),PVC(polyvinyl chloride),PVDF (Polyvinylidene fluoride),DPHA(Dipentaerythritol Hexaacrylate),PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate),PFPE(Perfluoropolyether),PC(Polycarbonate), PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon,ETFE(Ethylene Tetra fluoro Ethylene),及PE(polyethylene)中的不同于第一聚合物的第二聚合物混合而形成。
据此，本发明通过以基于聚合物和无机物构成的多层结辐射冷却层，在相当于大气窗口的波长范围内具有最大的辐射率，从而可以改善辐射冷却元件的辐射冷却性能。
图2A至图2D是显示根据本发明的一实施例的具有基于聚合物层和无机物层的多层结构的辐射冷却元件的图。
图2A至图2D例示根据本发明一实施例的辐射冷却层由聚合物层和无机物层的多层结构构成的辐射冷却元件。
参照图2A，辐射冷却元件200包括基板201、太阳光反射层202和辐射冷却层203。
根据本发明一实施例的辐射冷却层203可以形成为聚合物层204层压在太阳反射层202 上，并且无机物层205层压在聚合物层204上的多层结构。
作为一例，辐射冷却层203可以相当于图1中描述的第一结构。
根据本发明的一实施例，辐射冷却层203可以通过重复至少一次以上层压第一结构而形成为第一重复结构的多层结构。
参照图2B，辐射冷却元件210包括基板211、太阳光反射层212和辐射冷却层213。
根据本发明实施例的辐射冷却层213可以形成为无机物层214层压在太阳光反射层212 上，并且聚合物层215层压在无机物层214上的多层结构。
作为一例，辐射冷却层213可以相当于图1中描述的第二结构。
根据本发明实施例，辐射冷却层213可以通过将第二结构重复层压至少一次以上而形成第二重复结构的多层结构。
参照图2C，辐射冷却元件220包括基板221、太阳光反射层222和辐射冷却层223。
根据本发明实施例的辐射冷却层233可以形成为无机物层224层压在太阳光反射层222 上，并且无机物层224压在聚合物层225层上，聚合物层226层压在无机物层225上的多层结构。
这里，聚合物层224和聚合物层226可以使用相同的聚合物形成。
作为一例，辐射冷却层223可以相当于图1中描述的第三结构。
根据本发明的一实施例，辐射冷却层223可以通过将第三结构重复地层压至少一次以上而形成为第三重复结构的多层结构。
参照图2D，辐射冷却元件230包括基板231、太阳光反射层232和辐射冷却层233。
在根据本发明实施例的辐射冷却层233可以形成为无机物层234层压在太阳光反射层232 上，并且聚合物层235层压在无机物层234上；无机物层236层压在聚合物层235上的多层结构。
这里，无机物层234和无机物层236可以使用相同的无机物或无机物颗粒形成。
作为一例，辐射冷却层233可以相当于图1中描述的第四结构。
根据本发明的一实施例，辐射冷却层233可以通过将第四结构重复地层压至少一次以上而形成为第四重复结构的多层结构。
图3A和图3B是说明根据本发明的一实施例的具有基于至少一种以上的聚合物层和至少一种以上的无机物层的多层结构的辐射冷却元件的图。
图3A和图3B例示基于根据本发明的一实施例的使用一种以上不同类型的聚合物形成的一种以上聚合物层和使用一种以上不同种类的无机物或无机物颗粒形成的一种以上无机物层而形成为多层结构的辐射冷却元件。
参照图3A，辐射冷却元件300包括基板301、太阳光反射层302和辐射冷却层303。
在根据本发明实施例的辐射冷却层303中，聚合物层304层压在太阳光反射层302上，无机物层305层压在聚合物层304上，并且聚合物层306层压在无机物层305上，从而以所述辐射冷却层303形成多层结构。
这里，聚合物层304和聚合物层306可以使用相互不同的聚合物来形成。
作为一例，辐射冷却层303可以相当于图1中描述的第五结构。
根据本发明的一实施例，辐射冷却层303可以通过第五结构重复地层压至少一次以上而具有第五重复结构的多层结构。
参照图3B，辐射冷却元件310包括基板311、太阳光反射层312和辐射冷却层313。
根据本发明实施例的辐射冷却层313中，无机物层314层压在太阳光反射层312上，聚合物层315层压在无机物层314上，并且无机物层316层压在聚合物层315上，从而所述辐射冷却层313形成多层结构。
这里，无机物层314和无机物层316可以使用相互不同的无机物或无机物颗粒来形成。
作为一例，辐射冷却层313可以相应于图1中描述的第六结构。
根据本发明的一实施例，辐射冷却层313可以通过将第六结构重复地层压至少一次以上而形成为具有第六重复结构的多层结构。
图4A至图4C是显示根据本发明的一实施例的具有基于聚合物层、无机物层、复合聚合物层、复合无机物层及无机及聚合物复合层的多层结构的辐射冷却元件的图。
参照图4A，辐射冷却元件400包括基板401、太阳光反射层402和辐射冷却层403。
根据本发明实施例的辐射冷却层403可以形成为无机物和聚合物复合层404层压在太阳光反射层402上，并且无机物层405层压在无机物和聚合物复合层404上，无机物和聚合物复合层406层压在无机物层405上的多层结构。
这里，无机物和聚合物复合层404以及无机物和聚合物复合层406可以基于不同的聚合物而形成。
作为一例，辐射冷却层403可以相当于图2中描述的第七结构。
根据本发明的一实施例，辐射冷却层403通过第七结构可以重复地层压至少一次以上而形成第七重复结构的多层结构。
例如，无机物和聚合物复合层404以及无机物和聚合物复合层406可以通过包含不同的无机颗粒而形成，在这种情况下，可以相当于图2所示的第八结构。
另外，辐射冷却层403第八结构也可以通过重复地层压至少一次以上而形成为第八重复结构的多层结构。
参照图4B，辐射冷却元件410包括基板411、太阳光反射层412和辐射冷却层413。
根据本发明实施例的辐射冷却层413形成为复合无机物层414层压在太阳光反射层412 上，并且聚合物层415层压在复合无机物层414上，无机物和聚合物复合层416层压在聚合物层415上的多层结构。
这里，复合无机物层414可以使用相互不同无机物的第一无机物和第二无机物或第一无机物颗粒和第二无机物颗粒形成。
另外，无机物和聚合物复合层416可以使用形成聚合物层415的聚合物和形成复合无机物层414的第二无机物或第二无机物颗粒来形成。
根据本发明的一实施例，辐射冷却层413可以相当于图2中描述的第十结构。
另外，辐射冷却层413通过第十结构可以重复地层压至少一次以上而形成为第十重复结构的多层结构。
根据本发明的一实施例，辐射冷却层413根据无机物复合层、无机物和聚合物复合层、无机物层和聚合物层的构成的变化可以被修改为图2中描述的第九结构和第十一结构。
另外，辐射冷却层413通过第九结构重复地层压至少一次以上而可以形成为第九重复结构的多层结构，并且通过第十一结构重复地层压至少一次以而上形成为第十一重复结构的多层结构。
参照图4C，辐射冷却元件210包括基板421、太阳光反射层422和辐射冷却层423。
在根据本发明实施例的辐射冷却层423可以形成为复合聚合物层424层压在太阳光反射层422上，并且无机物层425层压在复合聚合物层424上，复合聚合物层426层压在无机物层425上的多层结构。
在此，复合聚合物层424可以使用不同聚合物的第一聚合物和第二聚合物而形成。
根据本发明的一实施例，辐射冷却层423可以相当于图2中描述的第十二结构。
另外，辐射冷却层423也可以通过将第十二结构重复地至少层压一次以上而形成为第十二重复结构的多层结构。
图5A至图5F是用于说明根据本发明的一实施例的多层结构的辐射冷却元件的电子显微镜图像的图。
图5A和图5B例示用于描述基于层压为单层的聚合物层的辐射冷却元件的电子显微镜图像和层压结构。
参照图5A和图5B，辐射冷却元件500包括基板501、太阳光反射层502和聚合物层503。
作为一例，阳光反射层502可以由作为金属材料的银(Ag)形成，并且聚合物层503可以由作为聚合物的DPHA形成。
图5C和图5D例示用于描述层压为三层的基于聚合物层和无机物层的辐射冷却元件的电子显微镜图像和层压结构。
参照图5C和5D，辐射冷却元件510包括基板511、太阳光反射层512、聚合物层513、无机物层514及聚合物层515。
作为一例，太阳光反射层512可以由作为金属材料的银(Ag)形成，聚合物层513和聚合物层515可以由作为聚合物的DPHA形成，无机物层514可以由作为无机物或无机物颗粒的Al2O3形成。
图5E和图5F显示用于描述基于层压为四层的聚合物层和无机物层的辐射冷却元件的电子显微镜图像和层压结构。
参照图5E和5F，辐射冷却元件520包括基板521、太阳光反射层522、聚合物层523、无机物层524，聚合物层525及无机物层526。
作为一例，阳光反射层522由作为金属材料的银(Ag)形成，聚合物层523和聚合物层 525由作为聚合物的DPHA形成，无机层524和无机层526由无机物形成或它可以由Al2O3的无机物颗粒形成
图6A至图6C是显示根据本发明一实施例的多层结构的辐射冷却元件的光学特性的图。
图6A至图6C比较以根据本发明一实施例的多层结构构成的辐射冷却元件的各种例示的仿真结果。
参照图6A的曲线图600，其显示下面描述的四种辐射冷却元件的随着太阳光波长范围变化的吸收率(absorptivity)和辐射率(emissivity)，该四种辐射冷却元件如下：第一辐射冷却元件，其由基于DPHA的聚合物层构成；第二辐射冷却元件，其在第一辐射冷却元件上另外层压基于Al2O3纳米颗粒(nano particle,NP)的无机物层；第三辐射冷却元件，其在第二辐射冷却元件上另外层压基于DPHA的聚合物层；第四辐射冷却元件，其在第三辐射冷却元件上另外层压基于Al2O3纳米颗粒(nano particle,NP)的无机物层。
第一至第四辐射冷却元件包括由硅和银构成的基板。
参照图6B的曲线图610，其显示根据在第一到第四辐射冷却元件中环境温度(ambient temperature)变化的净冷却功率(net cooling power)。
参照图6C的曲线图620，其显示在第一到第四辐射冷却元件根据环境温度(ambient temperature)变化的冷却功率(net cooling power)。
第一至第四辐射冷却元件的平均吸收率、平均辐射率、总冷却功率和冷却温度的总结为如下表1所示。
【表1】
Figure RE-RE-RE-GDA0002918633330000151
参照表1，在通过另外层压聚合物层和无机物层来设计辐射冷却层为多层结构的情况下，平均辐射率会增加且在冷却功率和冷却温度方面也会优异。
据此，本发明通过以基于聚合物和无机物构成的多层结辐射冷却层，在相当于大气窗口的波长范围内具有最大的辐射率，因此可以改善辐射冷却元件的辐射冷却性能。
另外，本发明通过使用对太阳光具有高反射率的金属或合金材料来改善反射率，并且构造具有优异化学稳定性的太阳光反射层，从而改善辐射冷却元件的辐射冷却性能。
在上述特定实施例中，发明所包含的构成要素，按照提示的具体实施例而表述为单数或复数。。
但是，单数或复数的表述是为了方便描述而在符合所提情况下做出的选择。上述实施例并不限于单数或复数的构成要素。即使是复数的构成要素，也可以是单数的构成，即使是复数的构成要素，也可以是复数的构成。
另一方面，尽管已经在本发明的描述中描述特定的实施例，但是可以在不脱离由各个实施例所含的技术宗旨范围的情况下进行各种修改。
因此，本发明的范围不应该限于所描述的实施例，并且应该由权利要求、与权利要求等同的内容及稍后描述的权利要求来确定。

Claims (15)

1.一种多层结构的辐射冷却元件，其特征在于，包括：
在无机物层、聚合物层、复合无机物层及复合聚合物层中的至少一层以至少一对(pair)被包括而形成多层结构，并且包括基于所述多层结构反射太阳光的同时，吸收并辐射在相当于大气窗口(sky window)的波长范围内的红外线的辐射冷却层。
2.根据权利要求1所述的多层结构的辐射冷却元件，其特征在于，
所述多层结构可以包括下面描述的四种结构中的至少一种结构：第一结构，其所述无机物层压在所述聚合物层上；第二结构，其所述无机物层压在所述聚合物层上之后，所述聚合物层再次被层压；第三结构，其所述聚合物层压在所述无机物层上；以及第四结构，其在将聚合物层压在无机物层上之后，所述无机物层再次被被层压。
3.根据权利要求2所述的多层结构的辐射冷却元件，其特征在于，
所述多层结构可以包括下面描述的四种重复结构中的至少一种重复结构：第一重复结构，其所述第一结构至少重复地层压一次；第二重复结构，其所述第二结构重复地层压至少一次；第三重复结构，其所述第三结构至少重复地层压一次；以及第四重复结构，其所述四结构至少重复地层压一次。
4.根据权利要求1所述的多层结构的辐射冷却元件，其特征在于，
所述多层结构可以包括下面描述的两种结构中的至少一种结构：第五结构，将所述无机物层层压在聚合物层上之后，基于不同于所述聚合物层的成型聚合物的聚合物的聚合物层被层压；第六结构，将所述聚合物层压在所述无机物层上之后，基于不同于所述聚合物层的成型聚合物的聚合物的聚合物层被层压。
5.根据权利要求4所述的多层结构的辐射冷却元件，其特征在于，
所述多层结构可以包括下面描述的两种重复结构中的至少一种重复结构：第五重复结构，其所述第五结构重复地层压至少一次；以及第六重复结构，其所述第六结构重复地层压至少一次。
6.根据权利要求1所述的多层结构的辐射冷却元件，其特征在于，
所述多层结构可以包括下面描述的五种结构中的至少一种：第七结构，其所述无机物层压在所述无机物和聚合物复合层上之后，所述无机物和聚合物复合层再次被层压；第八结构，其所述无机物层压在所述无机物和聚合物复合层上之后，包括不同于所述无机物和聚合物复合层中包含的无机物颗粒的无机物颗粒的无机物和聚合物复合层被层压；第九结构，其将所述无机物层层压在所述无机物和聚合物复合层上之后，基于不同于所述无机物和聚合物复合层的成型聚合物的聚合物的无机物和聚合物复合层被层压；第十结构，其所述复合无机物层层压在所述聚合物层上之后，所述聚合物层再次被层压；第十一结构，其所述聚合物层压在所述复合无机物层上之后，所述无机物和聚合物层再次被层压；第十一结构，其所述复合无机物层层压在所述聚合物层上之后，所述聚合物层再次被层压；以及第十二结构，其所述无机物层压在所述复合聚合物层上之后，所述复合聚合物层再次被层压。
7.根据权利要求6所述的多层结构的辐射冷却元件，其特征在于，
所述多层结构可以包括下面描述的五种重复结构中的至少一种重复结构：第七重复结构，其所述第七结构重复地层压至少一次；第八重复结构，其所述第八结构重复地层压至少一次；第九重复结构，其所述第九结构重复地层压至少一次；以及第十重复结构，其所述第十结构重复地层压至少一次；第十一重复结构，其所述第十一结构重复地层压至少一次；以及第十二重复结构，其所述第十二结构重复地层压至少一次。
8.根据权利要求1所述的多层结构的辐射冷却元件，其特征在于，
所述无机物层可以由Al2O3,SiO2,BaSO4,LiF,CaSO4,ZnO,TiO2,ZrO2,CaF2,MgF2,HfO2,CaCO3,AlN,MgPHO4及Si3N4中的至少一种无机物形成。
9.根据权利要求1所述的多层结构的辐射冷却元件，其特征在于，
所述聚合物层可以由PDMS(Polydimethyl siloxane),PUA(Poly urethaneacrylate),PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethylene terephthalate),PVC(polyvinyl chloride),PVDF(Polyvinylidene fluoride),DPHA(DipentaerythritolHexaacrylate),PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate),PFPE(Perfluoropolyether),PC(Polycarbonate),PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon,ETFE(Ethylene Tetra fluoro Ethylene),及PE(polyethylene)中的至少一种聚合物形成。
10.根据权利要求1所述的多层结构的辐射冷却元件，其特征在于，
所述无机物和聚合物复合层由混合物形成，该混合物包括在PDMS(Polydimethylsiloxane),PUA(Poly urethane acrylate),PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethylene terephthalate),PVC(polyvinyl chloride),PVDF(Polyvinylidenefluoride),DPHA(Dipentaerythritol Hexaacrylate),PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate),PFPE(Perfluoropolyether),PC(Polycarbonate),PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon,ETFE(Ethylene Tetra fluoro Ethylene),及PE(polyethylene)中的至少一种聚合物中包含Al2O3,SiO2,BaSO4,LiF,CaSO4,ZnO,TiO2,ZrO2,CaF2,MgF2,HfO2,CaCO3,AlN,MgPHO4及Si3N4中的至少一种无机物。
11.根据权利要求1所述的多层结构的辐射冷却元件，其特征在于，
所述复合无机物层，将选自Al2O3,SiO2,BaSO4,LiF,CaSO4,ZnO,TiO2,ZrO2,CaF2,MgF2,HfO2,CaCO3,AlN,MgPHO4及Si3N4中的任何一种第一无机物和所述Al2O3,SiO2,BaSO4,LiF,CaSO4,ZnO,TiO2,ZrO2,CaF2,MgF2,HfO2,CaCO3,AlN,MgPHO4及Si3N4中的不同于第一无机物的第二无机物混合而形成。
12.根据权利要求1所述的多层结构的辐射冷却元件，其特征在于，
所述复合聚合物层，将选自PDMS(Polydimethyl siloxane),PUA(Poly urethaneacrylate),PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethylene terephthalate),PVC(polyvinyl chloride),PVDF(Polyvinylidene fluoride),DPHA(DipentaerythritolHexaacrylate),PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate),PFPE(Perfluoropolyether),PC(Polycarbonate),PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon,ETFE(Ethylene Tetra fluoro Ethylene),及PE(polyethylene)中的任何一种第一聚合物和所述PDMS(Polydimethyl siloxane),PUA(Poly urethane acrylate),PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethylene terephthalate),PVC(polyvinylchloride),PVDF(Polyvinylidene fluoride),DPHA(Dipentaerythritol Hexaacrylate),PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate),PFPE(Perfluoropolyether),PC(Polycarbonate),PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon,ETFE(Ethylene Tetra fluoro Ethylene),及PE(polyethylene)中的不同于第一聚合物的第二聚合物混合而形成。
13.根据权利要求1所述的多层结构的辐射冷却元件，其特征在于，
根据本发明的一实施例的多层结构的辐射冷却元件还可以包括：太阳光反射层，其由金属材料、至少一种无机物颗粒和包括所述至少一种无机物颗粒的聚合物中的至少一种而形成，从而反射所述太阳光。
14.根据权利要求13所述的多层结构的辐射冷却元件，其特征在于，
所述太阳光反射层，可以由选自银(Ag)、铝(Al)、金(Au)、铜(cu)、钛(Ti)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)和铂(Pt)中的至少一种金属材料或至少两种结合的合金材料中的任何一种的材料形成。
15.根据权利要求13所述的多层结构的辐射冷却元件，其特征在于，
所述太阳光反射层MgF2，Al2O3，SiO2，MgO，ZnO,CaCO3,AlN,MgPHO4和TiO2中的至少一种无机物颗粒或PDMS(Polydimethyl siloxane),PUA(Poly urethane acrylate),PVDF(Polyvinylidene fluoride),PET(polyethylene terephthalate),PVC(polyvinylchloride),PVDF(Polyvinylidene fluoride),DPHA(Dipentaerythritol Hexaacrylate),PMMA(polymethyl methacrylate),PBMA(polymethyl methacrylate),PFPE(Perfluoropolyether),PC(Polycarbonate),PTFE(Polytetrafluoroethylene),Spectralon,ETFE(Ethylene Tetra fluoro Ethylene),及PE(polyethylene)中的至少一种聚合物中包括
所述至少一种无机物颗粒，从而基于所述至少一种无机物颗粒的折射率差来反射太阳光。
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