通过工程化协同效应实现高效光捕获与光子探测

用于光捕获与光子探测的高效器件是基础能源科学和许多关键技术的基本构件。近期的努力已转向仿生学以设计下一代光捕获器件，部分源于对自然光合系统初始阶段在捕获光子方面惊人效率的认识。在此类系统中，扩展激子态被认为发挥基本功能作用，诱导协同相干效应，如光的超吸收与光激发的超转移。受此启发，我们设计了一种人工光捕获与光探测器件，其最大程度利用协同效应以提升效率。该设计依赖于将吸收与转移过程（在能量与空间上）分离，以克服利用协同效应增强光捕获的根本障碍：伴随超吸收而来的增强发射过程。这种工程化的过程分离大幅提高了系统的效率与可扩展性。