用于激子量子电池的分子三重态和其他亚稳态

基于嵌入光学微腔中的有机荧光分子的激子量子电池，为研究能量存储中的集体效应和开发应用提供了一个室温平台。最近的实验为超吸收提供了证据，这是一种对有机分子光吸收速率的集体增强，可导致可扩展的功率密度。然而，它们也凸显了荧光分子快速辐射衰变带来的挑战，这限制了能量存储寿命。当前克服这种权衡的策略侧重于控制吸收流形和用于能量存储的流形之间的耦合。在本章中，我们回顾了该设计原理的三种实现方式：将能量从光激发态转移到长寿命的暗三重态，通过单线态激子裂变产生三重态对和高自旋态，以及形成电荷分离态。我们从理论和实验的角度讨论了每种机制，特别强调了最近将存储时间延长了几个数量级的器件实现。最后，我们对亚稳态在相干和室温实现中的作用进行了跨平台展望，从中性原子阵列到微波激射器和色心。