水下自驱动光电化学（PEC）探测器因无需外接电源和额外防水封装，在海洋探测、水下通信和水下军事作业等领域展现出巨大的应用潜力。然而，受海水对光线的强烈吸收与散射影响，深水环境下的光照极度微弱（通常光强<0.05 mW/cm²）。在这种极弱光照下，窄带隙半导体在零偏压（自驱动）状态下载流子复合极易发生，导致电荷收集率低下。传统的全域内建电场（如构筑异质结）虽能促进电荷分离，但易导致载流子在面内无序扩散，无法形成高效的定向传输通道，难以突破极弱光探测的物理极限。

针对这一瓶颈，课题组受到大自然植物“籽根植生”的启发，提出了一种构筑“局域梯度氧空位”的新策略。该研究以三维纳米珊瑚状钒酸铋为基底，通过一步烧结法构筑出 NiOx锚定型局域梯度氧空位。借助强 Ni-O相互作用调控晶格氧分布，该结构诱导形成了离散的空间电荷区与单向能带弯曲，为空穴传输搭建了专属“高速公路”，从而在空间上有效限制并引导了载流子传输，显著抑制了复合损失。

测试表明，改性器件在零偏压下的电荷分离效率达 50.7%，响应/恢复时间仅为8.9/12.4 ms，实现了 365-940 nm 宽光谱探测。在 0.02mW/cm²的模拟海水极弱光环境下，光响应度达43.82mA/W，连续稳定运行超 50 小时（海水浸泡一周后光电流保有率达 98.5%），并成功完成弱光成像验证。相关成果发表于《Advanced Functional Materials》。李旸、缪唐颖为共一作者，寇佳慧、陆春华为通讯作者。（DOI: 10.1002/adfm.202416390）