以钙钛矿太阳能电池这一新兴高效光电器件为研究对象，着重研究导致效率损耗的离子缺陷：建立了分析离子缺陷的全局分析新方法，澄清不同外场下离子缺陷对器件稳定性的影响；提出了基于ACI二维钙钛矿的表面、块体协同钝化策略。是国内最早应用瞬态、调频电学方法进行钙钛矿光电器件载流子动力学分析的研究人员之一。通过改进测试系统，将关键测量指标（测试带宽、信噪比）提高100倍左右；通过这一有力工具，首次提出金属/有机半导体界面能级排布对界面激子拆分方向的影响；首次提出可以分析钙钛矿离子的光诱导游离化过程及其俘获自由载流子过程的电学测量分析方法及相应数学公式，计算了其活化能，并指出光诱导的离子迁移是限制钙钛矿稳定性的关键因素之一。

借助二维材料易调控、可自由组合的特点，突破光电转换增益瓶颈，实现了1.2×10⁴A/W的超高响应度，达到世界先进水平。基于光电转换原理设计，实现单个元件的多功能集成，攻关多功能单元的异质集成技术瓶颈。