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La capture et le transfert d'énergie et d'électrons constituent un domaine de recherche extrêmement vaste réunissant de nombreuses familles de matériaux, une panoplie de phénomènes, et des champs applications extrêmement variées.

Les cellules solaires photovoltaïques permettent de convertir la lumière solaire en courant électrique. Elles accomplissent cet exploit via le phénomène de “séparation des charges” qui se produit lorsque l'état excité généré par la lumière se scinde entre deux matériaux, l'un acceptant l'électron excité, et l'autre conservant le “trou” laissé par l'excitation de l'électron. En connectant ces matériaux au circuit électrique, l'électron doit alors traverser le circuit (générant le courant).

La plupart des cellules solaires sont de la famille inorganique, qui est historiquement plus efficace, mais également plus difficile à produire et plus onéreuse. Les cellules solaires organiques (OSC), sont comparativement beaucoup plus faciles à produire et moins dispendieuses, ce qui pourrait leur permettre de compenser leur manque d'efficacité par un plus grand nombre de cellules moins chères.

L'oxygène singulet est la forme réactive du dioxygène que l'on trouve dans l'atmosphère. À l'état naturel, le dioxygène existe à l'état fondamental de multiplicité triplet. Cette forme est non-réactive dû aux spins des électrons découplés. Toutefois, un apport d'énergie peut pairer les électrons, transformant la molécule en zwitterion capable du comportement oxydant qui lui est couramment attribué.

Comme l'oxygène singulet est un état excité doté d'un court temps de vie, il ne peut par être mis en bouteille et doit être généré là où il doit être utilisé, et la méthode la plus populaire consiste à utiliser un photosensibilisateur, soit une molécule capable d'absorber la lumière ambiante et de générer un état excité, puis de le transférer à l'oxygène. Ce processus catalytique peut prendre place en solution (processus homogène), ou aux l'interfaces solide-liquide ou solide-gaz (processus hétérogène).

Le processus hétérogène en particulier est très attrayant comme il permet d'utiliser un photosensibilisateur fixe et facilement réutilisable pour générer de grandes quantités d'oxygène singulet dans un liquide en mouvement, ou directement à partir de l'atmosphère, la source la plus abondante et accessible d'oxygène sur la planète. Le groupe Harvey a perfectionné une technique permettant de détecter directement la phosphorescence d'oxygène singulet à l'interface solide-gaz, fait auparavant presque inédit. Cette technique nous permet de développer des photosensibilisateurs hétérogènes pour des applications envisageables aussi variées que la désinfection de surfaces, la dégradation de polluants aqueux, et des remplaçants de pesticides agricoles.