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公开了用于太阳能飞机的热管理系统、太阳能飞机及热管理方法,热管理系统包括太阳能电池和布置在太阳能电池上的辐射冷却薄膜,太阳能电池铺设于太阳能飞机的上表面以吸收紫外光和可见光以转化为电能,用于透过紫外光和可见光的辐射冷却薄膜包括表层和至少一层底层,表层经由半导体材料聚合或经由高透过率材料与纳米颗粒掺杂而成,底层布置在太阳能电池和表层之间,底层包括高透过率材料,方法包括以下步骤,太阳光透过辐射冷却薄膜被太阳能电池吸收,一部分紫外光与可见光转化为电能,另一部分能量转化为热能,辐射冷却薄膜辐射热能的一部分用于降低太阳能表面温度,剩余未被辐射冷却薄膜辐射的热能可通过导热储存于机翼方腔内的相变材料中。