Development of Infrared-light responsive photocatalyst for the usage of untapped solar energy

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H01827
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28030:Nanomaterials-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Sakamoto Masanori 京都大学, 化学研究所, 准教授 (60419463)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 晃二 京都大学, 高等研究院, 特任教授 (00029274) ; 小林 克彰 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 特任講師 (30433874)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ナノ粒子 / エネルギー / 光化学 / 赤外光

Outline of Final Research Achievements

Infra-red light cause of various environmental problems in modern society. At the same time, they are potential renewable energy sources that accounts for about 46% of the solar energy. We promoted the development of an energy conversion system that can harvest sunlight in the infrared region and convert it into chemical energy. By using a group of heavilyy-doped semiconductor nanocrystals exhibiting LSPR in the infrared region as an infrared light harvesting materials, various significant results were obtained, such as, a photocatalytic hydrogen generation reaction using infrared light with the highest efficiency (J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 6, 2446), and the demonstration of a transparent solar cell (Nat Commun 10, 406 (2019)).

Free Research Field

物理化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

世界最高効率での赤外光による光触媒水素生成反応（J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 6, 2446）、赤外光により駆動する錯体触媒の開発など、様々な意義深い成果が得られた。研究により得られた成果は光触媒だけではなく太陽電池などへの応用も期待できることが明らかになり、社会および産業界からの期待も大きい（Nat Commun 10, 406 (2019)）。さらには、本成果を基に大学発ベンチャー（株）OPTMASSが設立され、赤外光利用の研究の社外実装への取り組みも順調に進みつつある。本研究成果は、学術的、社会的の双方において意義深いものである。