光合作用本质上是一个至关重要且普遍存在的复杂物理过程,在某些生物(例如植物和细菌)中,太阳的辐射覆盖了,并转化为生存所需的必要碳水化合物[29,35]。从物理和化学的角度来看,这是一个复杂的过程,它通过几个阶段进行,涉及几种物理现象,即光吸收,能量传输,电荷分离,光磷酸化和二氧化碳固定[17]。在过去的40年中,人们对这种现象的理解取得了很大进步,随着许多光合型复合物的结构的物理表征[7,12,48]。对此类过程的理解将允许能源领域的许多潜在的巨大影响工业突破,从太阳能电池板的能量捕获[32]的巨大效率提高到人工轻降水设备的构建[32]。光合作用始于光子的吸收。它通过激发色素分子而发生,该分子充当蛋白质分子与光合作用仪相连的轻度收获天线。Photosynthetic色素 - 蛋白质复合物以分子电子激发的形式将吸收的阳光能量转移到反应中心,在那里电荷分离引发了一系列的生化过程[35]。这项工作集中在光合作用的第一个阶段,更确切地说,吸收的辐射从天线传输到反应中心,该中心以所谓的激子能量转移(EET)的形式进行,如图1所示。
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