俄亥俄州立大学Claudia Turro教授团队首次开发出一种有效吸收阳光并将太阳能转化为氢的催化剂。该催化剂可以从整个可见光谱中收集能量，使得太阳能的利用效率比当前提升50％。这一发现有助于全球加快向可再生能源过渡。

光子是包含能量的太阳光基本粒子。研究人员首次表明，可以从整个可见光光谱中收集能量，包括低能量的红外光，这是以前很难收集的一部分太阳光谱，并可以快速，高效地转化为氢。原理是该系统能够使分子处于激发态，在该状态下其吸收光子并能够存储两个电子以产生氢。将两个电子存储在源自两个光子的单个分子中，并一起使用以制造氢，这是前所未有的。

此前，大多数将太阳能转化为氢的尝试都集中在紫外线等阳光中较高能量波上。先前的尝试还依赖于由两个或多个分子构成的催化剂，这些分子在利用太阳能发电为燃料时交换电子（即能量）。但是交换中会产生能量损失，从而降低整体效率。

Turro教授研究团队尝试仅用一个分子（一种元素铑的形式）制造催化剂，这意味着损失的能量更少，并实现从整个可见光谱收集能量。研究人员使用LED将光照射到含有活性分子的酸性溶液上，氢气便产生了。该系统在低能量的近红外光下的效率比以前利用紫外线光子的单分子系统高出近25倍。

这项工作得到了美国能源部科学办公室的支持。在该研究成果应用于实际应用之前，还有很多工作要做。铑是稀有金属，由其生产催化剂很昂贵。研究团队正在努力改善该催化剂，增加其寿命，并努力寻找更为便宜的材料。

（图文信息来自俄亥俄州立大学）