决定太阳能电池宏观光电转化效率的是其内部的微观电荷过程。如图1所示,太阳能电池的内量子效率由光吸收层(p)/电荷传输层(n+)界面的电荷抽取效率与电荷传输层/电极界面的电荷收集效率决定,即IQE=ηE×ηC。故在实验上如何实现这两个关键界面的电荷转移量子效率测量对于研究电池的量子效率损失机制并针对性的提高其性能至关重要。对于太阳能电池,其实际工作在一定偏压和光照条件下。获得该状态下的微观量子效率则更为关键。然而传统的基于光学的动力学测量方法(比如瞬态荧光和瞬态吸收等)难以实现该目的。最近,我们发展了可调控的瞬态光电测量方法,实现了太阳能电池在不同工作状态下电荷输运和复合动力学的测量。基于该系统和半导体电荷输运的一般机理,我们进一步理论计算得到了图1所示器件的电荷输运动力学过程,获得了瞬态光电流的理论结果~1。该理论结果表明,瞬态光电流的峰值与界面抽取效率ηE直接相关。对光电流进行积分,则可以获得界面电荷收集效率ηC。在此理论基础上,我们利用瞬态光电压和光电流实现了对多晶硅和钙钛矿太阳能电池在实际工作状态下的界面电荷转移量子效率,并获得了空穴传输层在电子电荷动力学方面关键作用的直接实验证据。