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換效率高、生產成本低、制造工藝簡單等優點受到關注。進一步提高該電池技術的能量轉換效率以及解決它的長期穩定性差等瓶頸問題，是研究者們面臨的重要挑戰。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構及其與宏觀光電性質的關聯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在不同溫度下的結構，觀察到有機組分CH3NH3+隨溫度升高從有序到無序的轉變過程，揭示了分子取向及排列變化可以誘導CH3NH3PbBr3鈣鈦礦的結構相變和反常光致發光效應。該工作表明，有機組分的取向和翻轉可以顯著影響雜化鈣鈦礦材料的微觀結構和宏觀光電性質。這項研究成果將為今后設計和開發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換效率和長期穩定性提供科學依據。

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校基本科研業務費、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。