维度网讯，美国加州大学圣塔芭芭拉分校（University of California, Santa Barbara）的研究团队开发出一种新型有机分子材料，能够像可充电电池一样捕获并储存太阳能，并在需要时以热量形式释放。该成果发表在《科学》杂志上。

传统太阳能电池在夜间或阴天无法发电，储能瓶颈长期制约可再生能源普及。这次开发的分子太阳能热能储存（MOST）技术不再依赖外接电池，而是在分子层面实现光能捕获与存储。研究团队以DNA中的光敏结构为仿生蓝本，通过合成化学手段获得名为嘧啶酮的有机分子。该分子在光照时发生可逆构型扭曲，将光能以化学键形式锁定在高能态；施加少量热量或催化剂后恢复原状，同时释放储存的热量。

论文第一作者、课题组成员Han Nguyen博士研究生介绍，该分子像光致变色镜片一样可逆工作，设计时删除了所有冗余基团，使分子结构尽量紧凑轻便。团队与加州大学洛杉矶分校（UCLA）的杰出研究教授Ken Houk合作，利用计算模型验证了分子长期保持能量不损失的稳定性。该材料的能量密度达到每千克1.6兆焦耳，约为标准锂离子电池（约0.9兆焦耳/千克）的两倍，也显著高于此前报道的光开关材料。

在实验环节，研究人员证实材料释放的热量足以将水烧开，这是该领域此前难以实现的目标。论文合著者、Han实验室博士生Benjamin Baker表示，传统太阳能系统需要额外电池组储能，而MOST材料本身就能完成光能储存。由于材料可溶于水，它可通过屋顶太阳能集热器循环充放热，实现夜间供暖或家庭热水供应。该研究由Moore发明者奖学金资助，Grace Han副教授于2025年获得该奖项。

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