在众多的能源形式中，太阳能作为一种可再生能源，一直是国际上的一个研究热点与前沿领域。等离激元结构由于其特殊的尺度和形貌，给太阳能的转换与利用提供了全新的机遇。 我们基于等离激元结构调控系统性地发展了高效界面光热转换及太阳能水处理技术。1）实现了宽带、高效的等离激元吸收体，在 400 纳米到 20 微米的波段实现了 99%的光吸收；2）实现了等离激元增强的太阳能海水淡化器件，其光-蒸汽转换效率达到 90%，研究中使用的三维铝颗粒等离激元黑体材料，淡化后的水盐度平均有 4 个数量级的降低，优于传统的热法和膜法海水淡化技术；3）基于等离激元的光谱学放大和光热转换效应，实现了基于等离激元的水质检测和污水处理一体化器件。