中南大學物理學院童傳佳、何軍團隊與國內外學者在國際高水平著名期刊ACS Energy Letters上發表了題為“Detrimental Defect Cooperativity at TiO₂/CH₃NH₃PbI₃Interface: Decreased Stability, Enhanced Ion Diffusion, and Reduced Charge Lifetime and Transport（界面處的缺陷的有害協同作用：降低穩定性、增強離子遷移、降低載流子壽命和電荷傳輸）”原創學術論文。中南大學物理學院為該項研究成果第一完成單位以及唯一通訊單位，聯培碩士生王凱平為第一作者，童傳佳特聘副教授為唯一通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、中南大學創新驅動項目以及中南大學高性能計算平臺等支持。

基于第一性原理計算，研究團隊對鈣鈦礦材料CH₃NH₃PbI₃和金屬氧化物電子傳輸層材料TiO₂界面的復合缺陷行為進行了密度泛函理論及非絕熱分子動力學模擬研究發現，孤立的良性缺陷（TiO₂中的氧空位和MAPbI₃中的碘空位）同時出現在界面處會變得有害，當鈣鈦礦的碘空位缺陷與二氧化鈦中的氧空位缺陷協同作用時，廣泛報道的鹵化鉛鈣鈦礦的高缺陷耐受性就會被破壞。具體來說，氧空位會促進碘空位擴散到界面并加速碘遷移。通過氧空位引入TiO₂的多余電子會重新局域在相鄰的Ti原子周圍并引入深缺陷能級作為典型的非輻射復合中心，增強電子振動相互作用，并增加非絕熱耦合(NAC)，將電子-空穴復合加速了近一個數量級。

缺陷協同作用的分析為高效鈣鈦礦太陽能電池的設計提供了重要的見解。因為以往人們的認知當中僅停留在單缺陷的影響下，但是復合缺陷的研究表明雙缺陷可能是造成界面穩定性降低和導致鈣鈦礦太陽能電池性能下降的主要原因，這表明在鈣鈦礦太陽能電池制備過程中高質量的電子傳輸層材料如TiO₂同樣至關重要，以避免形成氧空位和碘空位缺陷對，從而為制備更加高效的太陽能電池提供理論指導。