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太阳能清洁无污染，是理想的能源，但将其高效转为人类需求的能源形式，则面临巨大挑战。近日，从中国科学院大连化学物理研究所传来好消息：吴凯丰研究员团队在量子点光化学研究中取得重要进展，团队率先实现了低毒性量子点敏化的近红外至可见上转换，并将该体系与有机光催化融合，实现了高效快速的太阳光合成，有望对光合成技术产生深远影响。相关成果发表在国际著名科研期刊《自然—光子学》上。
红外光至可见光的上转换在能源、医学、国防等诸多领域具有重要意义，比如对太阳能电池而言，上转换能使器件可以有效利用阳光中大量的低能量红外光子，颠覆性地提升太阳能转换效率。然而，此前报道的近红外光敏剂普遍效率较低或含有贵金属和有毒金属，相对廉价环保的高效近红外光敏剂仍有待开发。在前期研究中，研究团队深入系统地研究了量子点敏化有机分子三线态的动力学机制，探索了这些新机制在光子上转换、有机光合成等领域的初步应用。此次研究中，团队聚焦于铜铟硒基近红外量子点，该类量子点相对绿色环保，可用于替代剧毒性的铅基近红外量子点。
此外，得益于近红外光子的有效利用和量子点的宽谱吸收特性，该上转换有机催化融合体系可在太阳光下高效快速运行。实验表明，在室内窗台上几秒内即可实现丙烯酸酯的光诱导聚合。吴凯丰说，这项研究将太阳能合成的范围扩大到了阳光中丰富的可见光和近红外光子，将有力推动光合成技术的发展。
（大连新闻传媒集团记者冉嬛）
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