Enhancing cooling power caused by radiation

增强辐射引起的冷却能力

• 批准号: 22H01917
• 负责人: 石井 智
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01917/
• 关键词: 熱ふく射; 放射冷却; 微細構造; 熱輸送; 発行; 熱放射; 光冷却; アンチストークス蛍光; 発光; ナノ構造制御; ナノ光学; 熱制御

光の状態密度の大きな環境では、光がより多く存在できるため、ふく射量の増大が見込める。本研究では光の状態密度を大きくすることで、ふく射量を増大させ、光による冷却能力を向上させることを狙う。近赤外域の冷却ではアンチストークス蛍光による光冷却を、赤外では放射冷却を、それぞれ対象とした。光冷却に関しては、アンチストークス蛍光を示すイットリウムフッ化リチウム(YLF)を水熱合成法により合成した。実際には微量のエルビウムを添加し、傾向による温度モニタリングができるようした。主に水熱合成時の加熱温度や加熱時間を最適化することで、単相ではないものの主要な相としてYLF相を得ることに成功した。得られたYLF粉体の蛍光スペクトルの温度依存性を調べると、冷却を示す依存性が得られた。このことから、YLF粉体自体の試料合成は計画通りできたと考える。放射冷却に関しては、熱ふく射取り出し構造として高屈折率であるシリコンを用い、アルカリエッチングによりミクロンスケールのピラミッド構造を作製した。所望の大きさである10 um程度のものができつつあるが、再現性が高くないため、作製手順を丁寧に見直す必要がある。作製した構造の熱放射の評価は継続中である。放射冷却の応用として想定している日中放射冷却では、多層膜を用いることで極めて高い性能指数を持つ試料の作製に成功した。屋外で行った測定でも実際に日中の冷却効果が確認できており、試料の有効性が確認された。

The state density of light is large, the light is large, and the radiation is large. In this study, the state density of light is increased, the radiation is increased, and the cooling ability of light is increased. Near infrared radiation cooling, infrared radiation cooling, infrared radiation cooling Photo-cooling is the key to the synthesis of organic compounds by hydrothermal synthesis (YLF) In fact, a small amount of water is added, and the temperature tends to increase. The heating temperature and heating time of the main hydrothermal synthesis are optimized. The temperature dependence of YLF powder on light and cooling is obtained. YLF powder self-sample synthesis plan through the test. Radiative cooling, thermal radiation, thermal radiation Desired big A review of the thermal radiation of the structure The application of radiation cooling is determined by the method of radiation cooling in the middle of the day, and the preparation of the test sample is successfully carried out by the method of high performance index The cooling effect of the outdoor test is confirmed during the test. The effectiveness of the sample is confirmed.

项目成果

銀薄膜より高い太陽光反射率を持つ多層膜を用いた日中放射冷却.

使用比银薄膜具有更高日光反射率的多层薄膜进行白天辐射冷却。

• 发表时间: 2023
• 作者: 石井 智;エルナンデス ピニヤ ダビーッド;タンジャヤ ニコラウス ケビン;長尾 忠昭
• 通讯作者: 長尾 忠昭

Optical absorption and heat conduction control in high aspect ratio silicon nanostructures for photothermal heating applications

• DOI: 10.1016/j.apmt.2023.101824
• 发表时间: 2023-06
• 期刊: Applied Materials Today
• 影响因子: 8.3
• 作者: S. Ishii;N. Tanjaya;E. Shkondin;S. Murai;O. Takayama

Daytime radiative cooling for energy harvesting in day and night

白天辐射冷却，用于白天和夜间的能量收集

• 发表时间: 2022
• 作者: ISHII;Satoshi
• 通讯作者: Satoshi

微細構造を用いた光熱変換での実効的な吸収率と熱伝導率の制御

利用微结构有效控制光热转换中的吸收和导热率

• 发表时间: 2023
• 作者: Morioka Shin;Sato Shoko;Horikoshi Naoki;Kujirai Tomoya;Tomita Takuya;Baba Yudai;Kakuta Takahiro;Ogoshi Tomoki;Puppulin Leonardo;Sumino Ayumi;Umeda Kenichi;Kodera Noriyuki;Kurumizaka Hitoshi;Shibata Mikihiro;石井 智
• 通讯作者: 石井 智

Thermoelectric generation in day and night by daytime radiative cooling

通过白天辐射冷却实现白天和夜间热电发电

• 发表时间: 2022
• 作者: ISHII;Satoshi;UCHIDA;Kenichi;NAGAO;Tadaaki
• 通讯作者: Tadaaki