九州大学:可視光を紫外光に高効率で変換:変換効率20%(動画):  Kyushu Univ:Conversion of visible light to ultraviolet :20% efficiency: 九州大学:可见光到紫外线的高效转换:20%的转换效率

九州大学:可視光を紫外光に高効率で変換:変換効率20%(動画): 
Kyushu Univ:Conversion of visible light to ultraviolet :20% efficiency:
九州大学:可见光到紫外线的高效转换:20%的转换效率

ー重金属使わず変換効率20%超を実現する分子性材料ー

2022年1月14日

太陽光による水素製造:

「太陽光による水素製造の効率化には、高いエネルギーを持つ紫外光を使う必要」がある。

だが、「太陽光の大部分は可視光や近赤外光」で強度も弱い。

そのため、低い励起光強度で働く変換系が求められる。

九州大学大学院
楊井伸浩准教授

光触媒による水素燃料製造や環境浄化の効率化に向け、

  • 重金属を用いず、
  • 可視光を紫外光に高効率で変換できる、
  • 分子性材料を開発した。

従来は約8.2%だった変換効率を、20.3%まで高めた。

低コストで、環境にも配慮した太陽光水素製造システムに応用できる。

ケトクマリン誘導体に着目:

  • 強い可視光吸収を示し、
  • 異なる量子状態の間で起こり、
  • かつ、項間交差の効率が高い、

ケトクマリン誘導体に着目した。

アクセプター分子を組合せ:

  • ケトクマリン誘導体から、
  • エネルギーを受け取り紫外域で発光する、
  • アクセプター分子を組み合わせた。

アクセプター分子を組合せることで、「変換に必要な励起光強度を、1平方cm当たり数十mw」まで下げた。

可視光を紫外光に高効率変換:

従来は、太陽光より1000倍程度強い可視光が必要だった。

今回は、太陽光と同等の弱い強度で、可視光を紫外光へ変換できた。

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