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体光伏效应（bulk photovoltaic effect, BPVE）是一类源于非中心对称晶体本征电子结构的非线性光电响应，可在无需传统p–n结或异质界面内建电场的条件下产生零偏光电流。对于层状光电材料，已有研究主要集中于层间方向的体光伏响应，而面内体光伏效应受到晶体对称性的严格制约，通常难以有效激活。然而，面内光伏响应对于发展新型平面型光伏器件、偏振敏感光电探测及其他集成光电子器件具有极为重要的意义。因此，如何有效调控晶体面内对称性，并由此激活和增强本征面内体光伏响应，是低维光电子研究中的重要科学问题。

在此背景下，娱乐城 /高压与超硬材料全国重点实验室李全军教授和刘冰冰教授团队联合材料科学与工程娱乐城张立军教授团队，以层状极性半导体γ-InSe为研究对象，通过优化金刚石对顶砧装置，构建了集成十二电极阵列的高压光电测试平台，结合极化拉曼光谱和二次谐波光谱技术实现了高压下的“定向”输运特性测量，并首次发现压力诱导的显著面内体光伏效应。研究表明，常压下γ-InSe几乎无可探测的面内自驱动光电流，而施加压力后，面内短路光电流被显著激活，并呈现强烈的取向依赖性。其中，扶手椅（armchair, AC）方向的零偏光电流约为20 nA，锯齿（zigzag, ZZ）方向仅约0.07 nA，对应的光电流各向异性比高达~280。在405 nm和635 nm光激发下，其体光伏系数最高分别达到5.9 × 10⁻³ V⁻¹和1.5 × 10⁻² V⁻¹，明显优于常规体光伏块体材料和薄膜材料，并与典型低维高性能体光伏体系相当。第一性原理计算与实验分析表明，压力使γ-InSe面内三重旋转对称性发生破缺，重构其电子结构，并激活了常压下受对称性禁阻的面内位移电流响应。该研究表明，压力可作为有效的晶体对称性调控手段，在不依赖异质界面或材料纳米结构化的情况下激活面内体光伏效应，为层状材料本征光伏响应的调控提供了新的物理路径。

图1：压力诱导γ-InSe面内体光伏效应

图2：压力诱导对称性破缺及面内位移电流产生机制

该成果以 “Giant In-Plane Bulk Photovoltaic Response in γ-type Indium Selenide from Pressure-Induced Symmetry Breaking” 为题发表于《Nature Communications》。娱乐城 林月博士、材料科学与工程娱乐城朱本浩博士、娱乐城 岳磊博士（现为“鼎新学者”博士后）、材料科学与工程娱乐城颉家豪博士为论文共同第一作者，李全军教授、张立军教授和刘冰冰教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金和国家重点研发计划等项目的资助支持。

论文链接：

//doi.org/10.1038/s41467-026-77652-4