人工光合成 · 太阳能直接制燃料
本条为初评草案(AI 辅助编目 · 评于 2026-07):T 阶为三问初评(撬动面 × 停滞度 × 临界性),双评过 σ 门并红蓝复核后才升"已建档"。查不到的字段留空不编。点亮者会进入亮星候选流程,其贡献与星阶按 HCF 独立重评,不从暗星自动继承。
人工光合成指用光催化材料直接分解水制氢、或直接还原 CO₂ 制碳氢燃料,跳过『光伏发电—电网—电解』整条中间链。它是把太阳能变成可储运化学能的最短路径:没有电力电子、没有电解槽,理论上可以做成铺在地上的『燃料农场』。自 1972 年本多-藤岛效应发现以来,这个方向追了半个多世纪,太阳能-氢转换效率超 10% 且稳定万小时的体系仍未造出。攻破它等于给缺电网的地区一条直通清洁燃料的路,并从根上改写太阳能的储存形态。
单一材料要同时满足合适带隙(吸光)、能带位置(驱动水分解)、水中耐光腐蚀三个条件,几十年筛下来没有赢家;宽带隙材料稳定但只吸紫外,窄带隙材料吸光好但光腐蚀快。Z-scheme 等复合体系把效率提上去了,成本与复杂度又失去了对光伏+电解的优势。竞争基线还在移动:光伏成本持续下跌,人工光合成必须比一个每年都在变强的对手更好才有存在意义。
日本 ARPChem 计划(三菱化学等参与)、丰田中央研究所、中科院大连化物所、剑桥大学 Reisner 课题组、加州理工/伯克利系的人工光合成联合中心(JCAP)研究谱系。
读光催化/半导体光电化学方向,切入点建议选『光催化剂的光腐蚀防护』或『颗粒光催化水分解的规模化反应器设计』——后者是日本 ARPChem 百平米级示范验证过的路线,工程问题多且新。进大连化物所、剑桥 Reisner 组这类持续投入的团队;也要清醒对照光伏+电解基线,选那些人工光合成有结构性优势的场景(如离网制燃料)做题。
谁在攻这颗暗星 · 攻关者名录10 人
这不是终点站——今天在这颗暗星上攻坚的人,就是明天点亮它、登上星光榜的候选。名录含科研、创业与第三方三类关键角色,初评待核实,欢迎补充与纠正。
去哪家 · 机构与公司名录4 家 · 其中初创/成长期 3
给求职者和投资人的信息增量——不只是听过的大机构,更多是正在攻这颗暗星的初创与新公司(联网实搜、初创优先排序,初评待核实)。