针对太阳能开发与利用领域的基础科学与关键技术问题，主要研究太阳能光伏、光热、光化学转换过程中光子、电子、声子的作用机制，设计与制备特殊形貌结构与性能的半导体微纳米结构阵列及界面，提高光捕获、光生电荷、载流子传输与收集效率，降低载流子非辐射复合几率，实现高效、低成本的太阳光能转换与利用，主要涉及新型高效太阳电池、高温太阳光谱选择性吸收涂层、太阳能光化学转换、透明导电薄膜等。主持完成国家自然科学基金面上项目2项、湖南省自然科学基金项目2项、湖南省科技计划项目1项等项目，获湖南省科技进步三等奖1项，发表学术论文70余篇，出版学术专著1本，参编十三五新能源规划教材1本，授权发明专利5项、实用新型4项，指导学生省级创新项目3项、学科竞赛获国家及省级奖10余项；《Solar Energy Materials and Solar Cells》、《Solar Energy》、《Materials Science in Semiconductor Processing》、《Chemical Engineering Journal》、《Applied Surface Science》等国际国内期刊的审稿人，湖南省可再生能源学会秘书长。