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不改初心 光伏筑梦绿水青山

    发布时间:2018-01-16

——记桂林电子科技大学材料科学与工程学院教授张坚
  
本刊记者  刘玉杰

  
  
  能源对于经济和社会的发展至关重要,随着人口的增长和经济的发展,化石能源短缺问题日益凸显,这严重制约着社会的进一步发展。而在另一方面,因化石能源的大量使用,环境污染也日趋严重。因此,如何协调能源与环境,对社会可持续发展十分重要。习近平总书记指出,“绿水青山就是金山银山”。这就要求我们发展经济的同时要保护好优美的自然环境。同时,这也表明研发绿色清洁的可再生能源,如太阳能电池等,成为一件极为迫切的事。
  有机/钙钛矿太阳能电池可在较低温度下采用印刷技术实现大面积生产,具有低成本、柔性、轻便等潜在优势,是一种得到重点关注的新型太阳能电池技术。中国可再生能源学会光化学专业委员会委员、广西壮族自治区“八桂学者”、桂林电子科技大学教授张坚是有机/钙钛矿太阳能电池科研工作者中的一员。从中国科学院大连化学物理研究所到桂林电子科技大学,他始终坚持站在为国家研制洁净、可再生绿色能源的第一线。
  
梁园虽好,终非吾乡
  
  2004年,张坚在中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室获得博士学位,随后在法国艾克斯—马赛大学、德国柏林洪堡大学做博士后研究,期间获得了德国洪堡基金资助。在国外学习深造5年后,2009年以中国科学院“百人计划”研究员受聘于中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室和大连洁净能源国家实验室(筹)太阳能部,从事有机太阳能电池关键材料与器件的研究。
  谈起回国的缘由,张坚说,自己从小深受老一辈知识分子的影响,在国外学习是为了回国后能更好地为祖国和人民服务。在张坚脑海中最深刻的一句话是钱学森院士回国时说的“梁园虽好,终非吾乡”。“我在国外主要目的只有一个,那就是学习最新最先进的知识,培养新能力,最终要回到祖国,建设咱们自己的国家”张坚说。
  在心中这一目标的指引下,在国外,他系统地吸收专业知识,了解发达国家在自己研究领域的研究进展和相关领域的热点问题。在实验设备上,他不仅要求自己能懂,还要能够独立操作。通过踏实的学习和努力的工作,在国外的5年时间里,他在Adv.Mater.等国际高影响力期刊上发表了多篇学术论文。
  
凝聚团队,精准育人
  
  2014年,张坚在广西壮族自治区“八桂学者”项目的支持下加入桂林电子科技大学。要做出成绩,人才队伍建设和团队建设是根本,平台建设是关键,2015年,在快速建立起了包括洁净实验室、太阳能电池制备与在线测试系统等先进的研究平台的同时,3位从中国科学院、中南大学、华南理工大学等单位引进的年青博士加入了有机光电材料与器件研究团队。依托先进的研究平台,团队的年青老师们都很快获得了国家自然科学基金和广西自然科学基金的支持,这为团队和老师们的发展奠定了坚实的基础。
  教书育人是老师的本职工作,开展繁忙的科研工作的同时,团队的老师们都承担了众多的本科生和研究生教学任务。爱因斯坦曾说,只有热爱才是最好的老师,它远远胜过责任感。张坚把学生当作自己的孩子,尊重和了解学生,并根据学生的专业和基础等来针对性地培养学生。在他的精心培育与指导下,学生们在科研项目和学业竞赛中都取得了优异的成绩。研究生徐聪同学研一就在相关领域的中国科学院SCI1区期刊发表了英文论文,还获得了全国大学生英语竞赛一等奖,并在研二时获得了国家奖学金和广西壮族自治区区级创新创业项目的资助。另外,张坚指导的本科生也获得了国家级大学生创新创业项目的资助。
  
抓住机遇,研发新型太阳能电池
  
  有机/钙钛矿太阳能电池属于国际前沿、多学科交叉的研究领域。从太阳能到电能的能量转换效率已经取得了巨大的突破,但整个技术距离产业化还有较大的距离。张坚说,通过关键材料与器件方面的进一步研究,我们有可能以较小的资源实现太阳能电池技术的突破,实现弯道超车。
  “特别是钙钛矿太阳能电池,其最高能量转换效率已突破22%,有望成为改变现有光伏产业格局的新型太阳能电池技术。”张坚如是说。目前高效率钙钛矿太阳能电池需使用金/铂等贵金属材料,同时还需要使用价格昂贵、稳定性不好的空穴传输材料,因此大家对它的成本和稳定性还有一些疑问。针对这些问题,张坚从钙钛矿太阳能电池的基本物理过程出发,以高性能器件为目标导向,以替代贵重金属的低成本碳材料等关键材料为基础,针对钙钛矿太阳能电池的能量转换效率、稳定性和制备技术等关键科学与技术问题开展工作,在低成本碳基钙钛矿太阳电池、平面型全固态钙钛矿太阳电池等项目的支持下,为实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池技术埋头研究。
  在来到桂林电子科技大学3年的时间里,张坚和他的团队已在Nano Energy等国际国内期刊上发表SCI论文36篇,申请国家发明专利2件。张坚说,作为21世纪海上丝绸之路与丝绸之路经济带有机衔接的重要门户,广西壮族自治区的科技、经济和社会将得到更加快速的发展,有机/钙钛矿太阳能电池属于广西重点支持的新材料和新能源两大新兴产业,他要在科研上多做出一些成果,为广西的地方经济发展做出自己的贡献。
  工作之余,张坚还在科技相关各个方面为国家和广西服务,作为评审专家他参与了科技部重点专项、教育部长江学者奖励计划、陈嘉庚青年科学奖等国家级项目的评审和广西自然科学基金项目的会评等;作为广西青年联合会第十届常委会委员,张坚为广西的科技与人才发展建言献策。因在工作上的突出表现,张坚荣获2015年广西青年科技奖,并被评为2016年桂林市优秀共产党员。
  每日被清风唤醒
  推开窗便是满眼绿意
  日子舒缓如桃源一般
  夜晚闻着青草的芳香睡去
  ……
  这是人们内心对美好生活的期盼。对在新材料、新能源领域一线工作多年的张坚来说,缓解化石能源的短缺和减少能源对环境的危害,守住绿水青山,自己有着更大的责任。张坚如是说,也如是做。
  
  
专家简介:  
  张坚,桂林电子科技大学材料科学与工程学院教授、博士生导师,广西壮族自治区第三批“八桂学者”,广西壮族自治区杰出青年基金获得者。在中科院长春应用化学研究所获得博士学位(1999~2004年),在法国艾克斯—马赛大学(2004~2005年)、德国柏林洪堡大学(2005~2009年)做博士后研究。2009年受聘于中科院大连化学物理研究所“百人计划”研究员(2009~2014年),从事有机光电材料、薄膜晶体管和有机/钙钛矿太阳能电池等光电器件研究。目前,已在Adv. Mater.,Adv. Energy Mater.等期刊上发表SCI文章85篇,被引次数超过1600次;申请国际国内发明专利20件;担任国际与国内学术会议分会主席5次,作特邀报告16次;曾入选德国洪堡学者奖,辽宁省“百千万人才工程”与首批“十百千高端人才引进工程”人选。现任中国可再生能源学会光化学专业委员会委员、全国材料新技术发展研究会常务理事、广西壮族自治区自然科学基金会评专家、广西壮族自治区青年联合会第十届常委会委员。
  

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