以太阳能转换与储存为背景，致力于新型清洁能源领域关键功能材料（催化剂）及其器件的理论设计、制备组装和应用基础研究

1、金属与半导体氧化物晶态材料的可控制备与生长机理研究 2、先进光伏器件及其关键材料 3、人工光合成：太阳能光/光电/电催化分解水制备“绿氢”及CO2等小分子资源化利用

主要学术成果：

近年来，以太阳能的转化与存储为基础，围绕光化学能转换功能材料开展研究工作。通过对材料局域原子结构调控，揭示了捕光材料局域原子成键结构影响吸光性能的作用机制；开创了特定晶面结构材料的合成策略；阐明了产氢/产氧助催化剂材料的真实活性结构；搭建了面向光解水材料原位核磁共振性能评价装置；建立了普适性的材料设计筛选策略；开发了多种高效光解水产氢材料体系，实现了光化学能转换性能的大幅提升。迄今，以第一/通讯作者在 Nature 、 Nat. Energy 、 Nat. Commun. 、Matter、 J. Am. Chem. Soc. 、 Angew. Chem. In. Ed. 、 Adv. Mater. 等期刊发表SCI论文260余篇，受邀在 Chem. Rev. 等期刊发表特约综述15篇。相关论文发表后，被学术期刊或新闻媒体如 Nature Materials 、 Chemical & Engineering News 、 Chemistry World 、 新华网 等报导 30 余次。论文被 SCI他引2.7万余次。2015年-2023年连续九年被列入爱思唯尔中国高被引学者榜单。授权发明专利20余项（其中世界专利2项）。