새로운 고체 상태 물질이 태양광을 더 높은 에너지의 UV 빛으로 변환

규슈대 연구진이 유기 분자에 알킬 체인을 부착해 분자 간 간격을 정밀 제어함으로써, 가시광선을 자외선으로 변환하는 고체 상태 물질을 개발했습니다. 이 물질은 태양광 강도에서 1.9%의 가시광-자외선 업컨버전 효율을 달성했으며, 60% 이상의 양자 수율을 보여 공기 정화, 태양광 화학, 첨단 제조 등에 활용될 수 있습니다.

AI 요약

규슈대학교 연구진이 일반 태양광을 자외선(UV)으로 변환할 수 있는 새로운 고체 상태 물질을 개발했다. 이 물질은 유기 분자의 탄소 원자에 알킬 사슬을 부착해 분자 간 간격을 정밀하게 조절함으로써, 삼중항-삼중항 소멸(TTA) 현상을 통해 가시광선 두 개의 에너지를 합쳐 하나의 UV 광자를 생성한다. 연구 결과, 고체 상태에서 60% 이상의 양자 수율을 달성했으며, 가시광선-UV 상향 변환 효율은 1.9%에 도달했다. 이 기술은 공기 정화, 태양광 기반 화학 반응, 3D 프린팅 등 다양한 분야에서 자연광만을 이용한 친환경 기술 발전을 가능하게 할 전망이다.

핵심 포인트

  • 규슈대학교 연구진이 2026년 6월 23일 Nature Communications에 발표
  • 유기 분자의 sp³ 탄소 원자에 알킬 사슬을 부착해 분자 간 간격을 정밀 제어
  • 고체 상태에서 삼중항-삼중항 소멸(TTA) 기반 광자 상향 변환 구현
  • 가시광선-UV 상향 변환 효율 1.9%, 양자 수율 60% 이상 달성

향후 전망

  • 공기 정화, 태양광 화학, 첨단 제조 기술 등에 자연광만으로 구동되는 친환경 기술 개발 가능
출처:Sciencedaily (Kyushu University)
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