多重激子效應是指半導體吸收一個光子而產生兩個甚至多個電子電洞對的過程，對於發展新型太陽能電池及高性能光電子器件至為重要。在光電轉換的過程中，如果光子的能量超過了電子電洞對所需的能量，多餘的能量會以熱能的形式消耗掉。如何能有效地利用熱耗散這部分能量來提高光電轉換效率並產生多重激子效應，是有待解決的難題。
最近，應用物理學系及光子技術研究院成員李明杰博士帶領的跨學科團隊開發了具有增強多重激子效應的鹵化物鈣鈦礦納米晶體。通過合理設計的納米晶體 (或稱為量子點) 能將高能光子轉化為多個電子電洞對，突破光電轉換效率的極限。更重要的是團隊首次證明了使用這種新設計的納米晶體，內部量子效率在低閾值下能超過 100%。 這項研究獲刊載於高影響力的科技期刊《Nature Photonics》。李博士的研究不單加深了人們對多重激子效應的認識，同時為開發高效能的光捕獲技術，例如光伏、光子探測和太陽能燃料生產等，提供了重要的參考依據。
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