维度网讯，日本九州大学领导的研究团队与德国约翰内斯·古腾堡大学美因茨分校合作，在单线态裂变能量收集领域取得进展。相关成果于3月25日发表在《美国化学会志》，研究使用一种钼基自旋翻转发射器，从单线态裂变过程中收集倍增能量，将量子产率提升至约130%。

太阳能电池通常受限于肖克利-奎塞尔极限，单个高能光子最多产生一个激子，多余能量以热量形式散失。单线态裂变技术可将一个高能单线态激子分裂为两个低能三线态激子，理论上实现能量倍增。然而，倍增后的三线态激子易被福斯特共振能量转移机制耗散，难以有效捕获。

九州大学工学部副教授佐佐木洋一表示，团队通过精细调节钼基自旋翻转发射器的能级结构，抑制了浪费性的能量转移过程。在该类金属配合物中，电子在吸收或发射近红外光时发生自旋翻转，使系统能够选择性接受单线态裂变产生的三线态能量。实验将并四苯基材料与钼基配合物在溶液中配对，实现了每个吸收光子约激发1.3个配合物的量子产率，表明系统生成的能量载体数量超过了入射光子数。

佐佐木洋一指出，美因茨约翰内斯·古腾堡大学Heinze小组的研究生Adrian Sauer在交换访问九州大学期间，将团队注意力引向该校长期研究的一种材料，促成了此次合作。当前研究处于概念验证阶段，后续计划将两种材料在固态下结合，以推进高效能量转移并探索在太阳能电池中的集成应用。该自旋翻转发射器的设计策略为激子放大提供了新思路，潜在应用范围还可延伸至发光二极管及量子技术领域。

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