Highly efficient near-infrared-to-visible photon upconversion at solar illumination realized by triplet-mediater ligand-protected metal clusters

• Project/Area Number: 24K01614
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36020:Energy-related chemistry
• Research Institution: Rikkyo University
• Principal Investigator: 三井 正明 立教大学, 理学部, 教授 (90333038)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 健二 静岡大学, グリーン科学技術研究所, 教授 (40225503)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2026: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2025: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2024: ¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
• Keywords: フォトンアップコンバージョン / 金属クラスター / 三重項-三重項消滅 / 励起エネルギー移動 / 三重項増感

Outline of Research at the Start

太陽光における未活用な波長域の光を利用可能な波長の光へと変換するフォトンアップコンバージョンは、太陽光エネルギーの利用効率を向上させる技術として注目されている。しかし、太陽光駆動デバイスで活用できていない近赤外域の光を、高効率に利用可能な光へとUCできる系は開発されていない。本研究では「近赤外光を吸収可能な金属コア」と「それが獲得した光エネルギーを長寿命な励起三重項状態として受容・保持する配位子」を組み合わせた三重項媒介配位子保護金属クラスター増感剤を新たに合成し、種々の分光・電気化学計測を適用して、これまで未踏であった太陽光照度で高効率な近赤外光UCを実現するシステムを開発する。