近日，课题组与复旦大学李峰团队合作，在甲胺钙钛矿材料的载流子分离与转移机制研究方面取得重要进展。甲胺钙钛矿太阳能电池虽具有优异的光电转换效率，但其高效的光生载流子分离与转移的微观机制长期未得到清晰解释。尽管已有研究通过同步辐射X射线全散射实验发现，这类材料同时具备局域失序与长程有序的结构特征，但局域失序的具体形态及其对材料性能的影响仍不明确。

针对这一问题，李峰团队发展了一种尺度依赖型的逆向蒙特卡洛算法，成功解析了甲胺钙钛矿晶体中各原子的振动模式。结果发现，该晶体中卤族原子表现出一种特殊的振动行为：它们围绕晶格格点振动，却几乎不靠近格点，具有离散分布特征。课题组利用自主发展的太赫兹光谱技术，从实验上证实了这些振动模式的存在。进一步研究表明，这种振动方式导致甲胺钙钛矿晶体中存在多种不同取向的晶格扭曲，晶格在这些取向之间来回切换。这种动态切换会引发导带与价带位置的动态变化，促使载流子自发从低对称区域迁移至高对称区域。在光照下，电子和空穴借助这一晶格取向切换的“助力”，实现更快速的分离与转移，从而显著提升材料的光伏效率。

该研究在原子尺度上揭示了钙钛矿材料中晶格失序的具体形态，并首次建立了失序结构与光电性能之间的直接关联。课题组陆亚林教授、黄秋萍高工、傅正平副教授，学生汪扬凯、余承志等参与了这项研究。相关成果发表于《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc. 2026, 148, 13, 14129–14136）。