千叶大学的山田泰裕教授及其团队与大阪大学等合作，成功开发了一种在激光照射下会发光并变冷的物质。这种物质使用了易于吸收光线的“钙钛矿型”结构晶体。这一发现或将推动新型冷却元件的开发。
新开发的物质具有发光即冷却的性质（供图：千叶大学的山田教授）
这种物质是由铯、铅、溴构成的钙钛矿结构的晶体构成的。部分拥有钙钛矿结构的晶体具有良好的光吸收性能，基于这一性能的“钙钛矿型太阳能电池”因其高转换效率且灵活性强而备受瞩目。
此次开发的物质能够吸收特定波长的激光并发光，并具有发光时释放的光比照射光能量更高的特性。物质的能量被消耗，所以导致其温度下降。持续光照10分钟左右之后，物质的温度降低了10摄氏度左右。
目前，作为冷却元件普遍使用的是 “珀尔帖元件（Peltier）”，通过通电使一侧释放热量，另一侧吸热进行冷却。但这种元件必须具备散热的空间。而此次开发的材料是通过发射光线来降低物质温度的，因此即使在宇宙空间等无法传导热量的真空环境中，也能够降低温度，未来应用前景广阔。
此外，由于该物质在通电时也会发光，因此可以实现通过电力进行冷却，这也为发光降温冷却元件的开发提供了可能。通过消除晶体的缺陷与杂质，还能进一步提高其冷却效率。未来，研究团队将合成冷却效率更高或尺寸更大的晶体，以推进其实际应用。
原文：《日本经济新闻》电子版、2024/9/16
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Nano Letters
论文：Optical cooling of dot-in-crystal halide perovskites: challenges of nonlinear exciton recombination
DOI：10.1021/acs.nanolett.4c02885
