開欄的話:
從中國共產黨中山大學第十三次代表大會至今5年來,中大扎根粵港澳大灣區,大力改革發展,綜合實力倍增,穩步進入國內一流大學方陣前列。
俯仰百年,山高水長。走向世界一流前列的中山大學,正在承擔更多使命擔當,為“再造一個新廣東”貢獻更多力量。即日起,南方日報、南方+客戶端與中山大學聯合推出“追求卓越 邁步前列——中大這五年”欄目,講述精彩故事,展示中大新貌。敬請垂注。
中山大學扎根大灣區、加快中國特色世界一流大學建設,服務國家戰略和廣東經濟社會發展的這五年,也是我奔赴熱愛、扎根中大、不畏山海的五年。我見證了中山大學深圳校區從無到有的奮進之路,中山大學見證了我與團隊從零到一的篤行不怠。
五年前,在建設粵港澳大灣區宏大時代背景的召喚下,我的胸懷被潮涌大灣引千帆競渡的壯闊場景所激蕩,我的內心被中山大學開山辟路、而今邁步從頭越的豪邁氣勢所折服,義無反顧地踏上向光、追光、捕光的征途。入職中山大學材料學院后,我受命組建可持續光伏技術研究團隊,為國家能源結構改革提供助力。學校賦予了我最佳的平臺和保障,使我能夠全身心地投入到人才引進、人才培養、平臺建設以及卡脖子問題的解決中,快速建立起一支“能打硬仗”的科研隊伍。
以高水平研發能力主動服務國家“雙碳”重大戰略
半導體光伏技術,特別是晶體硅太陽電池,是基于半導體技術和新能源需求而快速興起的朝陽產業,是實現能源開源的重要途徑,有助于加快實現“碳達峰、碳中和”,有利于推進能源革命,也是保障國家能源安全的重要依靠。
五年來,我們團隊在高效、低成本太陽電池技術方向科學布局,瞄準我國光伏行業在高質量、引領性發展新階段對新技術、新材料、新裝備的極大需求,凝練出可持續光伏技術這一開創性思路。緊緊圍繞“效率可持續提升、材料可持續優化、裝備可持續升級、環境可持續改善、能量可持續供給”五個維度開展基礎前沿與應用創新研究,在晶體硅異質結太陽電池轉換效率、低成本透明導電功能材料、關鍵量產裝備等卡脖子環節實現一次又一次突破,在科學、技術、經濟、生態等層面彰顯光伏電力的現實意義。
我們拓展了接觸電阻的準確提取方法,發展了完備的太陽電池計算模型,揭示促成俄歇復合成為主導是獲得超高電池轉換效率的關鍵機制。團隊與隆基綠能科技股份有限公司中央研究院協同攻關,不斷突破晶體硅太陽電池的效率。
針對高效晶體硅太陽電池進一步提升轉換效率所存在的寄生吸收和摻雜復合難題,我們團隊開展基于免摻雜鈍化接觸的新型晶體硅太陽電池機理及關鍵技術研究,開發兼具“透明、鈍化、接觸”性能的寬帶隙氧化物基空穴和電子傳輸層材料,為持續突破晶體硅電池效率提供了技術支撐。
針對高效晶體硅異質結太陽電池制造成本過高的行業瓶頸,我們團隊與相關公司在開發高產能氣相沉積設備、提高材料性能、開發新型替代材料、研發薄片化電池成套工藝等方面深入合作,取得了關鍵性進展。相關技術的推廣,能使整線裝備成本降低約25%、材料成本顯著降低,促進高效異質結太陽電池規模化推廣。
在中大這塊富有創造力的土地上,互相成就是與生俱來的優良傳統。在學校相關部門的悉心指導下,在材料學院各級領導和同事的鼎力支持下,我們小小的團隊煥發了勃勃生機。隨著科研的不斷突破和成果的持續積累,我先后主持了國家基金重點項目、國家重點研發計劃項目等十余項縱向任務及含千萬級平臺在內的近十項橫向企業委托課題。團隊由我而始,成長為包含1名教授,5名副教授和1名助理教授,多名專職科研人員,碩、博研究生40余名的年輕學術團隊。
在祖國的大地上自主培養高層次復合型光伏人才
中山大學太陽能系統研究所具有為中國光伏產業輸送優秀人才的光榮傳統。在產業蓬勃發展而關鍵人才極度短缺的新階段,我秉承研究所創始人沈輝教授以“服務國家、服務地方需求”為使命的精神,堅持與行業深度融合的研發模式,發揮企業高水平研發設施和工藝平臺的育人作用,把更多優質學生放在企業一線研發崗位上磨煉。在沈教授的引導下,我們從企業提煉研究課題,做真學問、真做學問,形成學校培養重基礎能力、企業培養重實踐成效的互補型高質量光伏人才培養模式。
我們整合優勢資源,促進多學科緊密合作,強化對研究生從關鍵光伏材料制備到高性能器件設計開發的素質培養,提升專業學位碩博研究生校企聯合培養基地水平,形成服務產業的核心能力。在培養研究生國際視野的同時,更強調把論文寫在祖國的大地上,把科技成果應用在實現祖國現代化的偉大事業中。我們與國內外相關科研單位緊密合作,在平臺共享、高水平師資和課程建設等方面形成良性互動。還以研究生培養為基礎,聯合龍頭企業和國際知名光伏研究機構,就未來學科發展與行業趨勢作出長遠規劃和布局,瞄準雙一流學科長期良性發展目標,進一步提升高水平光伏人才的自主培養能力。
走雙鏈融合之路,服務行業服務地方
我國已成為世界第一制造業大國,但產品附加值偏低、競爭力不強等問題成為我國邁向制造業強國的掣肘。急需通過產業鏈創新鏈雙鏈融合發展,提升創新動力,增強產業競爭力。
我自蘭州大學開始,到新加坡南洋理工大學、央企、中科院、中山大學,十數年如一日堅持從事硅基太陽電池的獨立研究。在企業和研究所工作的經歷,讓我親身體會到了科研與產業之間的“魔鬼之河”“達爾文之海”。在深度挖掘共性基礎科學與關鍵技術問題的基礎上,我們深挖行業需求,將科技服務產業落到實處:聯合相關企業勇攀晶體硅太陽電池技術高峰;與有關公司聯合攻關低成本材料及關鍵制造裝備;主導“中山大學-泰州太陽能聯合研發中心”建設,延伸科研服務能力;與一批大灣區公司開展課題研究;為多家頭部公司做太陽電池技術培訓20余次,累計培訓一線科研人員逾300人,相關課件已編著成《太陽電池物理與器件》教材,共42萬字。我還參與編制“廣東省硅能源三年行動規劃”、《江門市硅能源產業發展規劃》等。作為大會共同主席主辦了兩屆廣東光伏技術國際大會、第一屆國際集成光伏會議,協助發起并籌辦了兩屆粵港澳大灣區新能源產業創新發展研討會,代表中山大學承辦第34屆國際光伏科學與技術大會。
中山大學的風格在于“不馳于空想,不騖于虛聲”,中山大學的純粹在于守望相助。在學校的這五年,我已成長為一個地地道道的中大人。我們的團隊堅定地走在“博學、審問、慎思、明辨、篤行”之路上,成功跨越了橫亙在“學”和“產”之間的“絕壁大峽谷”,在產學研用深度融合的主戰場逐步構建起一個堅實的、良性發展的技術創新體系。
我與中大的這五年,是雙向奔赴的五年。中大給我庇護,免我后顧之憂,我亦以科技服務國民經濟,為加強高質量光伏人才自主培養、落實高校產學研融合的主體責任而殫精竭智,不敢有一絲懈怠。機遇來自奮進與拼搏,我將在大灣區的科教版圖上再搏一個五年!
【整理】劉漢能