要点
人工光合成などで現状未利用な光を利用可能な光に変える波長変換技術
独自のコンセプトに基づき高効率、超低閾値、安定な固溶体結晶を開発
太陽光より弱い入射光、空気中で安定使用できる初の材料、応用に前進
概要
東京工業大学 工学院 機械系の村上陽一准教授、同研究室博士後期課程学生 榎本陸らは、
日産自動車株式会社、出光興産株式会社と共同し、世界最高性能をもつフォトン・アップコンバージョン（以下UC）の固体材料を開発した。
UCは脱炭素に重要な役割を果たす人工光合成用光触媒などで現状未利用な長波長光を利用可能な短波長の光に変換し、
これらの効率を高める光の変換技術である。
UCは、長波長の光子をキャッチする「増感分子」と、そこから励起状態を受け取って短波長シフトした光子を出す
「発光分子」とを組み合わせて行われる。
従来の固体UC材料は増感分子同士の凝集や低い結晶性のために効率が低く、UCに要する入射光強度の閾値が高く、
光照射下での安定性の情報が示されないことが大半だった。
また不活性ガス中での結果のみが示されることが多かった。
本成果では、熱力学的に安定な固溶体相（後述）を用いるコンセプトに基づき、コスト的に有利な炭化水素系の発光分子と高品質な固溶体結晶の生成条件を発見し、
高効率（理論上限の32 %）、超低閾値（太陽光強度の約5分の1）、空気中で安定という前例のない固体UC材料を開発した。
これは超高性能なUC材料の作製指針を与え、
本技術の応用実現に向けた諸要件を解決した初の材料となる。
本成果は、王立化学会（英国）の査読付学術誌、Materials Horizonsの2021年12月号（Issue 12, 2021）にオープンアクセス掲載outerされた。
以下ソース
https://www.titech.ac.jp/news/2022/062580
