图2. SSG中的光和热管理策略。根据能量守恒定律,为了实现接近理论值的SSG性能,需要从光管理和热管理两个方面着手。光照管理策略主要是为了提高超黑材料的吸收率,从而减少反射能量损失。热管理策略则旨在通过调整水蒸发面的表面温度分布来减少对流、辐射和传导热损失,甚至通过达到亚环境温度来从温暖的环境中获得能量。
图3. 在光管理策略中,更重要的是在“本征黑”材料中构筑特殊的微结构,以实现极高的光吸收和光热转换效率。因此,可以通过构筑纳米级亚波长微结构、微米级光陷阱和界面减反工程、宏观光回收结构和宏观全向性设计来增强光吸收和实现全角度的光吸收。
图5. 通过不同策略降低水蒸发表面温度,来实现辐射、对流、传导热损失的抑制。
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