Chinese scientists have invented a new material that can continuously harvest and utilize energy from the sun and outer space 24/7, which is expected to help tackle climate change and support space missions. The study was published in journal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

    The sun and outer space are the ultimate heat source and the heat sink of Earth's energy cycle. However, photothermal (PT) for energy harvesting from the sun and radiative cooling (RC) for releasing energy to outer space, are almost achieved independently by using absorbers and emitters.

    With the coating material based on vanadium dioxide (VO2), the research team, led by Prof. Pei Gang and Prof. Zou Chongwen from the University of Science and Technology of China, proposed a spectral adaptive regulation mechanism that integrated the PT in daytime and RC during nighttime within a single device.

    The spectrally self-adaptive absorber/emitter (SSA/E) can be heated to nearly 170？°C above ambient temperature under sunshine and cooled to 20？°C below ambient temperature at night.

    The SSA/E continuously operates without break or energy consumption, which greatly improves the capture and utilization efficiency of solar thermal energy and cold energy from outer space.

    According to the researchers, this material has broad application scenarios as heating and cooling are two kinds of significant end uses of thermal energy in society. Therefore, it has considerable potential for global energy conservation, greenhouse emission reduction, as well as carbon neutrality.