전자 속도가 광자 업컨버전의 핵심

전자가 에너지를 광자로 변환하는 방식에 대한 이해가 향상되면 더 효율적인 태양전지 또는 더 나은 암 치료를 위한 광치료법을 설계할 수 있을 것입니다. 이 과정을 연구하는 연구자들은 전자가 물질을 통해 이동하는 용이성이 그 물질이 더 효율적인 변환기가 되게 할 수 있다는 것을 알아냈습니다 (J. Phys. Chem. Lett. 2024, DOI: 10.1021/acs.jpclett.3c03602). 적절한 조건 하에서 일부 분자는 빛을 슈퍼차지할 수 있습니다. 그들의 전자가 한 광자를 흡수한 후, 그 에너지를 다른 비슷하게 흥분된 분자의 에너지와 결합하여 원래 빛에 포함된 에너지의 두 배에 해당하는 에너지를 가진 광자를 방출할 수 있습니다. 이른바 업컨버전 과정은 예를 들어, 햇빛에서 낮은 에너지의 적외선(IR) 광자를 가시광자로 변환할 수 있으며, 이는 태양전지에서 전기로 변환될 수 있습니다. 새로운 연구에서 고베대학교의 분자 광과학 연구센터의 연구자들은 삼중항 상태에서의 분자들이 어떻게 작용하는지를 살펴보았습니다.