苏大青年说 | 邹帅:我与光伏的故事
编者按
“苏州大学五四青年奖”是校党委、校行政联合设立的授予苏州大学优秀青年集体和个人的最高荣誉。自2010年启动以来,已评选表彰了110名优秀集体和个人。
他们有的信念坚定,勤勉自强,无畏困难与挑战;他们有的把小我融入大我,敬业奉献,实现个人价值与社会价值的同频;他们有的勇于创新,学以致用,将论文写在祖国的大地上;他们有的引领文明风尚,积极作为,践行着青春的正能量……
即日起,我们将设立“苏大青年说”专栏,一起听苏大好青年讲述青春好故事!
五四青年奖获得者:物理科学与技术学院 邹帅
我与光伏的故事是2010年的夏天开始的,那年我是一名刚进入苏州大学的研究生新生。研究生导师(辛煜教授)给了我一个研究课题:利用等离子体刻蚀技术在多晶硅片表面制备纳米结构——即所谓的黑硅结构,来降低太阳电池表面的反射率以提高其光电转换效率,这就是我硕士论文的研究课题,从此也就与光伏、与黑硅技术结下了不解之缘。如果用两个关键词来概括开发黑硅技术的历程,我想用“自我革命”和“逆向思维”这两个关键词。
“自我革命”,是勇于尝试多种思路。2012年硕士毕业后,我进入阿特斯电池研发部门进行产业化黑硅技术的评估和研发工作。由于当时日韩已有相关设备在国内推广,所以公司首先评估的是基于等离子体刻蚀技术的干法黑硅技术。基于硕士期间的研究,我深知等离子体技术对装备要求极高,产业化应用难度较大且成本高昂,于是我便思考有没有其他方法来制备黑硅结构?我知道我们学院苏晓东教授(我的博士生导师)课题组正在研究湿法黑硅技术,当时就主动与苏老师联系,商讨在阿特斯实验线进行湿法黑硅技术研发的可能性,在苏老师和公司领导的支持下,我在阿特斯实验线开始进行湿法黑硅技术的研究和开发工作。但在此之前该技术从未有过电池上成功应用的报道,当时并不被外界看好。我想这应该算我的第一次“自我革命”:放弃硕士期间一直研究的干法黑硅技术,而选择不被看好的湿法黑硅技术。
“逆向思维”,是敢于打破固有思维。当时普遍认为:将黑硅做的“越黑”越好,因为“越黑”意味着陷住的光就越多,但忽略了陷住的光未必能有效地转换成电。黑硅较高的表面积使得光生载流子在其表面复合更为严重,所以大部分做出的黑硅电池光电转换效率要低于常规电池,这也是当时学术界研究湿法黑硅遇到的主要难题。在遇到这个问题后,我思考:硕士期间在做等离子体刻蚀制备黑硅的研究时,由于等离子的轰击,在黑硅结构表面会有一层损伤层,需要进行一个后处理工艺将该损伤层腐蚀去除;如果将后处理工艺借鉴到湿法黑硅中,对黑硅结构进行“重塑”,使得黑硅不那么“黑”,“牺牲”一部分反射率,减小其表面积来降低复合损失,是否能够改善这个问题?根据这个思路进行实验,我们很快就在实验线取得突破性进展,做出的大尺寸黑硅多晶电池首次实现效率突破,受到行业广泛关注。从那以后公司对湿法黑硅项目正式立项,并由我负责其产业化工艺、设备的设计和开发,并进行各个基地的推广工作。
在产业化技术开发和产线推广阶段,又相继攻克多道技术难关后,最终率领团队在世界范围内首次实现了湿法黑硅技术的产业化,轰动整个行业。这一技术后来逐渐成为行业多晶电池的标配技术,先后获得“中国好技术” “江苏好技术” “中国原创技术”等重要奖项,引领整个行业。
科研是在未知的领域探索,没人知道下一步应该怎么做。作为一名科研人,我们要保持开放的心态,尝试每一种可能的方法。但是请你也坚信,没有一分努力,一分汗水会被白费,它们会在前路的某处为你开出意想不到的鲜花。
素材来源 / 苏州大学团委
编辑 / 胡敏捷
审核 / 徐娜 金泽琪 臧晨睿