Композиционные наноматериалы могут быть успешно использованы для сбора и конвертации солнечного излучения, иными словами, для получения энергии и генерации «солнечного топлива». В большинстве применяемых систем, таких как фотодетекторы, экситонные солнечные элементы и (фото)-электрохимические элементы для получения солнечного топлива, наноматериалы могут играть ключевую роль в улучшении фото-конвертационной эффективности за счёт улучшения процессов фотогенерации зарядов, разъединения экситонов и транспорта зарядов. Первоочередную роль в таких процессах играет структура и качество интерфейса (пограничный слой), которые должны быть соответствующе заданы для получения желанную функциональность. Существует несколько стратегий для максимизирования получения и хранения энергии, включая увеличение абсорбции света для снижения потерь солнечного спектра, ускорение разъединения экситонов и вброса зарядов из фотоактивной среды в материал переноса заряда, снижение рекомбинации зарядов в процессе переноса заряда и сбора на электродах. В лекции будут тщательно рассмотрены несколько примеров применения нанокомпозитов, включая полностью оксидные коаксиальные фотодетекторы в виде нанопровода с p-n переходом и солнечные элементы [1], квантовые флуорофоры вида оболочка-ядро (core-shell) для высоко-эффективных люминесцентных солнечных концентраторов [2], композиционные сульфиды для получения водорода [3], и ориентированный «лес» углеродных нанотрубок диспергированный в полимерной матрице в качестве эффективных низкотемпературных термоэлектрических композитов [4]. Особый упор буде сделан на роли формирования пограничного слоя в рамках увеличения эффективности преобразования энергии в различных системах, охватывающих всё от выработки электроэнергии от солнечных лучей до получения химического топлива и конвертации бросовой тепловой энергии через термоэлектрические материалы.