固溶有機晶體已被帶入到對卓越的光子上轉換材料的探索中

，它將目前浪費的長波長光轉化為更有用的短波長光。現在
，來自東京工業大學的科學家們重新審視了一種以前被認為是乏善可陳的材料方法--使用一種最初為有機LED開發的分子--實現了出色的性能和效率。

他們的發現為許多新型光子技術鋪平了道路
，如更好的太陽能電池和用於氫氣和碳氫化合物生產的光催化劑。

光是一種強大的能量來源
，如果利用得當則可以用來驅動頑固的化學反應、發(fa)電(dian)並(bing)運(yun)行(xing)光(guang)電(dian)設(she)備(bei)。然(ran)而(er)在(zai)大(da)多(duo)數(shu)應(ying)用(yong)中(zhong)，並(bing)非(fei)所(suo)有(you)波(bo)長(chang)的(de)光(guang)都(dou)能(neng)被(bei)使(shi)用(yong)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)每(mei)個(ge)光(guang)子(zi)攜(xie)帶(dai)的(de)能(neng)量(liang)與(yu)其(qi)波(bo)長(chang)成(cheng)反(fan)比(bi)，並(bing)且(qie)隻(zhi)有(you)當(dang)單(dan)個(ge)光(guang)子(zi)提(ti)供(gong)的(de)能(neng)量(liang)超(chao)過(guo)一(yi)定(ding)的(de)閾(yu)值(zhi)時(shi)，化(hua)學(xue)和(he)物(wu)理(li)過(guo)程(cheng)才(cai)會(hui)被(bei)光(guang)觸(chu)發(fa)。

這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)像(xiang)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)這(zhe)樣(yang)的(de)設(she)備(bei)無(wu)法(fa)從(cong)太(tai)陽(yang)光(guang)中(zhong)包(bao)含(han)的(de)所(suo)有(you)顏(yan)色(se)中(zhong)受(shou)益(yi)，因(yin)為(wei)它(ta)是(shi)由(you)高(gao)能(neng)量(liang)和(he)低(di)能(neng)量(liang)的(de)光(guang)子(zi)組(zu)成(cheng)的(de)混(hun)合(he)物(wu)。為(wei)此(ci)，來(lai)自(zi)世(shi)界(jie)各(ge)地(di)的(de)科(ke)學(xue)家(jia)正(zheng)在(zai)積(ji)極(ji)探(tan)索(suo)實(shi)現(xian)光(guang)子(zi)上(shang)轉(zhuan)換(huan)(PUC)的材料，通過這種方法

，能量較低的光子（波長較長）被捕獲並作為能量較高的光子（波長較短）重新發射出來。實現這一目標的一個有希望的方法是通過三線態-三線態湮滅(TTA)。這個過程需要結合敏化劑材料和湮滅劑材料。感光劑吸收低能量的光子（長波長的光）並將其激發的能量轉移到湮滅劑上
，作為TTA的結果，湮滅劑會發射出更高能量的光子（短波長的光）。

長期以來，為PUC尋找良好的固體材料已被證明具有挑戰性。盡管液體樣品可以達到相對較高的PUC效率
，但在許多應用中，用液體工作，特別是那些包含有機溶劑的液體，本質上是有風險的且非常麻煩。然而，以前創造PUC固體的試驗一般都存在晶體質量差和晶體域小的問題
，這導致三線激發態的行進距離短
，因此，PUC效率低。此外，在大多數以前的固體PUC樣yang品pin中zhong
，沒mei有you測ce試shi在zai連lian續xu光guang照zhao下xia的de穩wen定ding性xing
，實shi驗yan數shu據ju往wang往wang是shi在zai惰duo性xing氣qi體ti環huan境jing中zhong獲huo得de的de。因yin此ci，低di效xiao率lv和he材cai料liao穩wen定ding性xing不bu足zu的de問wen題ti已yi經jing被bei關guan注zhu了le很hen久jiu。

現在
，在由日本東京理工大學的Yoichi Murakami副教授領導的一項最新研究中，一個研究小組找到了解決這一挑戰的答案。他們的論文發表在《Materials Horizon》上，其描述了研究小組如何專注於範德瓦耳斯晶體--這是一個經典的材料類別，在尋求高效率的PUC固體方麵還沒有被考慮。在發現9-(2-萘基)-10-[4-(1-萘基)苯基]蒽(ANNP)--一種最初為藍色有機LED開發的碳氫化合物分子--是體現其概念的優秀湮滅劑之後

，研究人員嚐試將其跟一種吸收綠光的主食增感劑--八乙基卟啉鉑(PtOEP)混合。

該小組發現
，通過利用範德瓦耳斯固體溶液的晶相
，能夠以足夠低的PtOEP與ANNP的比例（約1:50000）完全避免敏化劑分子的聚集。他們對所獲得的晶體進行了徹底的表征並發現了一些關於為什麼使用ANNPyanmiejikeyifangzhiganguangjidejuji，erqitaxianyoudeyanmiejizaiyiqiandeyanjiuzhongqueweinengzuodaozheyidian。ciwai，gaituanduishengchandegutijingtigaoduwendingbingbiaoxianchuchusedexingneng
，zhengruMurakami博士所說的那樣：“我們使用模擬太陽光的實驗結果表明，不再需要透鏡等太陽能濃縮光學器件來有效地向上轉換地球上的太陽光。”

總體來說，這項研究使範德瓦耳斯晶體重新回到了PUC的遊戲中並成為使用多功能碳氫化合物湮滅劑創造傑出固體材料的有效途徑。Murakami博士總結稱：“我們在論文中提出的概念證明是在尋求高性能PUCgutifangmiandeyicizhongdajishufeiyue
，zhejiangzaiweilaikaipiduoyanghuadeguangzijishu。rangwomenxiwangduizheyizhutidejinyibuyanjiunengshiwomenyouxiaodijiangguangzhuanhuaweizuiyouyongdexingshi。”