随着温室效应的加剧以及对室内居住环境要求的提高，建筑的制冷能耗在全球总能耗中的占比不断上升。窗户作为室内外以热辐射方式进行能量交换的主要途径，往往需要进行特殊的节能设计。目前，已有大量关于光调制层的研究与产品用于降低室内制冷能耗，实现节能目的。但在实际使用中，节能窗中的光调制层会由于吸收太阳光而使自身温度升高，由此产生的对室内的二次传热会降低节能效果。不需要外界能量输入就可以降低自身温度的辐射制冷技术具有为节能窗降温的应用前景。但现有的透明型辐射制冷材料主要为具有光子晶体结构的超材料，制作工艺复杂、成本较高。同时由于其微结构的存在，对可见光有较强的散射作用，不能满足窗户的采光需求。因此，开发一种易于加工、价格低廉，且不会对可见光造成散射的透明型辐射制冷材料，对实现真正的工业应用并进一步提高节能窗的节能效果具有重要意义。
　　为了解决上述问题，本文基于材料与光的相互作用原理，探究了如何通过改变材料的光学常数提高其辐射制冷性能。依据此原理，本文选择了聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为优选的透明型辐射制冷材料。通过对PDMS的光谱表征、实际降温测试以及在节能窗上使用时的能耗模拟，证明了基于PDMS的透明型辐射制冷材料具有广阔的应用前景。
　　本论文的主要内容和意义如下：
　　(1)提出了一种选择透明型辐射制冷材料的新方法。论文基于材料与光的相互作用原理，保留了现有透明型辐射制冷材料中的二氧化硅(SiO2)主体，并基于其基础结构Si-O键，通过Si-C、Si-O-C键等合适分子键的引入改变其光学常数，以增强材料的辐射制冷性能，并以聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为优选的透明型辐射制冷材料。与基于SiO2的超材料相比，光谱表征证明了通过分子键设计的形式不仅可以提高材料的辐射制冷能力，并且不会对可见光造成散射，因此能够满足节能窗降温与采光的需求。此方法为设计或选择性能更好的透明型辐射制冷材料提供了新思路。
　　(2)验证了实际户外测试中PDMS薄膜的辐射制冷效果。论文通过在多种基底材料上的实际制冷效果测试，证明了PDMS辐射制冷薄膜既能与Ag反射层结合，使不需要太阳光的基材如金属Al显著降温17.9℃；也能在不影响基材太阳光波段光谱利用特性的同时，使光伏电池工作温度降低5.7℃、Low-e玻璃工作温度降低8.7℃，具有广阔的应用前景。
　　(3)模拟了透明型辐射制冷材料PDMS薄膜用于建筑节能的可行性。论文通过EnergyPlus能耗模拟软件，计算了在世界范围内具有不同气候类型的多个城市中标准建筑模型的制冷能耗，模拟结果均表明该透明型辐射制冷薄膜与Low-e玻璃的结合使用可进一步降低制冷能耗，提升节能效果。同时，根据不同月份节能效果的差异，提出了辐射制冷材料中红外发射率动态可调的重要性，以及各个月份中实现最优节能效果时窗口的内、外表面中红外发射率组合。此结论为辐射制冷材料的进一步发展提供了新的选择。