本发明公开了一种基于仿生结构的导热辐射协同制冷薄膜的制备方法，其包括以下步骤：将导热无机纳米填料溶解于极性溶剂中进行剥离，并对剥离后的溶液进行离心，取上清液备用；将水性或油性树脂在水或有机溶剂中按比例进行共混并搅拌，得到聚合物基体分散液；将上清液与聚合物基体分散液按比例进行共混，得到聚合物/无机纳米填料的分散液；将分散液移入过滤杯中，并通过真空泵抽滤装置对分散液进行真空抽滤，得到滤饼，其中过滤杯与真空装置之间设有滤膜；对滤饼进行干燥，得到具有仿生结构的导热辐射协同制冷涂层；剥离导热辐射协同制冷涂层上的滤膜，得到导热辐射协同制冷薄膜，该薄膜同时兼具高太阳反射率、高红外发射率和高导热率性能。