近期，湖南大學材料科學與工程學院楊斌教授與美國橡樹嶺國家實驗室的Kai Xiao博士和Xiaoping Wang博士等合作在材料領域國際頂級學術期刊《Advanced Materials》（影響因子19.79）發(fā)表題為“Real-Time Observation of Order-Disorder Transformation of Organic Cations Induced Phase Transition and Anomalous Photoluminescence in Hybrid Perovskites”的研究論文。同時，該論文被選為期刊的封底（Back Cover）。

光伏發(fā)電技術是緩解全球化石能源日益枯竭危機的重要手段。在眾多光伏技術中，新型鈣鈦礦太陽能電池技術以能量轉(zhuǎn)換效率高、生產(chǎn)成本低、制造工藝簡單等優(yōu)點受到關注。進一步提高該電池技術的能量轉(zhuǎn)換效率以及解決它的長期穩(wěn)定性差等瓶頸問題，是研究者們面臨的重要挑戰(zhàn)。為此，人們迫切希望深入理解鈣鈦礦太陽能電池關鍵組成材料—有機-無機雜化鈣鈦礦材料的微觀結(jié)構及其與宏觀光電性質(zhì)的關聯(lián)等關鍵基礎科學問題。

楊斌教授和合作者們運用美國橡樹嶺國家實驗室的大科學裝置“散裂中子源”高分辨單晶中子衍射，解析了雜化鈣鈦礦材料CH3NH3PbBr3在不同溫度下的結(jié)構，觀察到有機組分CH3NH3+隨溫度升高從有序到無序的轉(zhuǎn)變過程，揭示了分子取向及排列變化可以誘導CH3NH3PbBr3鈣鈦礦的結(jié)構相變和反常光致發(fā)光效應。該工作表明，有機組分的取向和翻轉(zhuǎn)可以顯著影響雜化鈣鈦礦材料的微觀結(jié)構和宏觀光電性質(zhì)。這項研究成果將為今后設計和開發(fā)新型高性能鈣鈦礦型光伏材料，從而提高鈣鈦礦太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率和長期穩(wěn)定性提供科學依據(jù)。

楊斌教授為論文第一作者，美國橡樹嶺國家實驗室的Kai Xiao博士和Xiaoping Wang博士為論文通訊作者。該研究工作獲得了中央高�；�本科研業(yè)務費、國家“青年千人”計劃和湖南省“百人計劃”等項目的資助和支持。