光エネルギー変換マテリアルの創製（2期目）

• 研究番号：26P54
• 研究分野：technology
• 研究種別：プロジェクト研究
• 研究期間：2026年10月〜2029年09月

代表研究者

石井　あゆみ 教授
ISHII Ayumi Professor

先進理工学部 化学・生命化学科
Department of Chemistry and Biochemistry, School of Advanced Science and Engineering

URL：https://www.chem.waseda.ac.jp/ishii/

研究概要

太陽光からエネルギーを創出する人工光合成や太陽電池において、実際に有効利用されている光は主に紫外～可視領域に限られており、曇天時や室内環境における低照度光や、太陽光の約半分を占める近赤外光は十分に活用されていない。このような「未利用光」を有効に活用することは、光エネルギー利用の本質的な高度化に向けた重要課題である。 

　第1期では、有機無機ハイブリッドアップコンバージョン（UC）材料を用いた波長変換により、近赤外光や可視光を高エネルギー光へと変換し、太陽電池および光触媒の広帯域化・高効率化を実現してきた。 

　第2期ではこれをさらに発展させ、波長（エネルギー）変換に加えて、光の偏光状態（情報）を活用した新たな光エネルギー変換機能の創出を目指す。具体的には、近赤外光を可視・紫外光へ変換する高効率UC材料の開発に加え、キラル有機無機ハイブリッド材料を用いた円偏光選択的光応答材料を開発し、光の「エネルギー」と「情報（偏光）」を同時に利用する新しい光エネルギー変換マテリアルの設計指針を確立する。 

　これにより、従来は利用困難であった低照度光や近赤外光の活用に加え、偏光情報を直接電気信号や化学反応へ変換する新しい光機能の創出を通じて、次世代光エネルギー変換技術の基盤構築を目指す。

年次報告