科学研究 - 日本东京工业大学开发出一种新型光波长转换材料

近日，东京工业大学研究生院理工学研究科副教授村上阳一等人开发出了一种新型光波长转换材料。该材料能够将植物和藻类光合作用时所需的、但难以转化为电能的低能量光（长波光）转换成可用于太阳能电池等设备的短波光。

该研究领域被称为"光波长转换技术"，国内外对此都在开展研究。其中，日本九州大学的研究团队成功在固体材料中将低能量光转换为了高能量光。

村上副教授等人在研究中将全部由离子组成的接近室温的液体有机盐"离子液体"与色素混合，形成凝胶状（液体物质失去流动性从而变成固态），通过这种方法制作出了一种新的上光波长转换发光材料。该材料透明且不可燃，还具有不可流动、无挥发性的特点。而这些特性都是上光波长转换材料在实际应用时的必备要素。

[caption id="attachment_92296" align="aligncenter" width="500"] 日本东京工业大学开发出一种新型光波长转换材料光波长转换材料。将红色光照入该材料后会变成短波长的青色光。（东京工业大学供图）[/caption]

在太阳能电池、光催化剂以及人工光合作用等光能量转换领域存在着一个很大的限制，即每种材料都有其固定的"临界波长值"，超过该波长的光就无法转换成其他能量。据研究团队介绍，本次研究的主要成果为：发现了即使将"离子液体"固态化并抑制其流动性，也完全不会牺牲影响转换效率的色素分子扩散的特征。

根据使用的色素不同，还可以改变光吸收的波长（无法利用的低能量光）和发出的波长（可以利用的高能量光）。研究团队表示，本次开发出的新材料是光波长转换技术走向实际应用的基础性材料，未来将开发、寻找能够满足不同目的的最合适的色素。

日本东京工业大学开发出一种新型光波长转换材料