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国际领先他澳洲名校博士毕业,却毅然举家 [复制链接]

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今年全国两会上,我国承诺将力争在年前达到碳排放峰值,并努力争取年前实现碳中和目标,在此之下,绿色产业将迎来新的风口。而近日,国际著名学术期刊Science发表了武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室太阳能电池研究成果,其成果中所涉及的钙钛矿光伏技术作为廉价清洁能源领域的翘楚,相关研究将极具意义。作为该篇论文的唯一通讯作者,实验室的黄福志老师讲述了这篇Science文章背后的故事——

黄福志,年5月加入武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室工作,发表高水平论文多篇,入选RSC英国皇家化学学会能源与可持续大类期刊年全球Top1%高被引作者,目前主要研究方向包括钙钛矿太阳能电池产业化、光伏制氢以及柔性电子等。

“将科研论文写在祖国大地上”

年,黄福志考入北京大学化学与分子工程学院,先后获得学士、硕士学位,而后在澳大利亚墨尔本大学攻读博士。博士毕业后,他来到澳大利亚莫纳什大学从事博士后研究。年,在莫纳什大学程一兵教授的办公室内,他与太阳能电池结下了不解之缘。

小小的二氧化钛纳米颗粒居然能够源源不断地将太阳能转化为电能,还不会像传统能源那样产生巨大的污染,这是名副其实且具有大好前途的清洁能源。在程教授的介绍下,黄福志被太阳能电池深深吸引。他暗下决心,要将这一研究真正落实到应用,为社会做出贡献。多年耕耘,他们发现在固态染料敏化太阳能电池基础上发展出的钙钛矿太阳能电池,是更适合印刷制备的最理想的光伏技术。

年,为了更好地实现钙钛矿太阳能电池产业化,程教授选择回到武汉理工大学。而此时,黄福志与家人早已在澳大利亚生活多年,孩子也在澳接受教育,此时回国,无异于打乱先前的生活节奏,一切从零开始。但是为了能够持续完善技术,并真正将技术落地应用,黄福志没有丝毫犹豫,带着“将科研论文写在祖国大地上”的科研初心,他毅然决然带着全家回了国。

回国后,学校和材料复合新技术国家重点实验室行动迅速,很短时间内就帮黄福志组建好了团队,并在几个月时间内建成实验室、购置各类研究所需的器件制备和表征仪器。国内效率之高,让黄福志赞叹不已,而实验室的行政人员更令他安心。“我们在做研究的过程中基本感受不到他们的存在,可需要帮助的时候他们却时刻都在身边,默默地为我们提供支撑和服务”黄福志表示,这位团队专心开展研究提供了非常好的环境。

科研人员“最重要的还是做出成果”

科研人的道路上注定是充满艰辛的,常坐“冷板凳”更是许多科技攀登者的真实写照。但是黄福志的心中始终有一个以科研造福社会、报效祖国的梦想,在这个梦想的支撑下,他沉下心来,排除万难,甘于寂寞地探寻真理。

回国以后,黄福志及团队成员希望能够集中力量进行科研攻关,尽快解决技术难题。但由于钙钛矿光伏是一个新兴技术,有许多科学问题尚未明晰,这显著制约了钙钛矿太阳能电池的大面积制备和产业化发展,所以实验效果始终与预期存在差距。

在这时,生活上的压力也接踵而至:孩子对国内教育不适应,家中至亲相继因病去世……加之科研进展得不顺利,让黄福志陷入了短暂的焦虑。身边人劝他多出去参加会议,让更多的人认识他,了解他所从事的工作。但是时间有限的他,希望能够将更多精力投入到科研攻关中去。“最重要的还是要做出成果,所以我每年只参加一次会议以便了解领域进展。”

在科研精神的支撑下,黄福志全身心地投入研究中去,经过一段时间的努力,他的团队制备的小尺寸钙钛矿电池(PSC)光电转换效率已经达到国际领先水平。

接下来,团队需要将小电池制备成大面积组件,然而实验室的设备不足以支撑实验要求,必须购入更高端精密的设备来满足实验条件。多方考察后,团队确定了采购美国一家公司最新型的设备,但对方却提出多万元的报价,成本高的同时还要兼顾采购周期长的影响。时间紧、任务重,团队科研攻关等不及!

为解决这个问题,团队最终决定自行设计组装一台精度高、运行可靠的设备!经过两个月的鏖战,在多方努力之下,一台能够达到使用需求的高精度设备诞生了。这台设备的搭建,为大面积钙钛矿组件效率不断攀升、重复性大幅度提升打下了坚实的基础!

“科学精神的核心就是钻研与严谨”

年,黄福志及团队终于攻克了大面积制备的主要难点,取得了重要进展。但就在这时,新的选择摆在了他的面前,由于钙钛矿领域发展速度很快,究竟是抓紧时间把论文写出来,并抢占先机尽快发表,还是持续深入完善整个技术,让技术趋于成熟?在一番思索过后,黄福志选择了后者,因为他认为当时研究中出现的问题还没完全弄清,器件效率和稳定性也还可以进一步提升,这种打破砂锅问到底的坚持与不计名利与得失的胸怀正是他身上所闪耀着的科研精神。

于是,又经过一年半的技术完善,黄福志及团队在年春节将研究成果投递到Science,并很快收到了杂志回复,两名审稿人对团队的成果给出了一致的好评。在经过一次修改后,文章被顺利接收。

回忆起这段投递过程,黄福志都记忆犹新。因为Science的收刊过程非常复杂,审稿人更是严苛,倘若年将并不完善的成果匆匆撰写文章投稿,可能并不会像此次一样顺利。

多年的艰辛终于结出累累硕果,在黄福志看来,这段漫长的历程是通向成功的必经之路。而当谈及他所理解的科学精神时,他的脸上多了几分庄重与严肃:“我理解科学精神的核心就是钻研与严谨,只有具备钻研精神才能发现问题,只有保持严谨才能正确地解决问题。”

能在Science上发表成果,代表了在领域内已达国际前沿水平。但黄福志却非常谦逊,他称自己只是一名普通的科研工作者,“像我这样为了科研理想踏实努力攻关的老师还有许许多多”。诚如他所言,在武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室中还有着许多“磨剑人”。十年磨一剑,一批批优秀年青教师在这里勇于创新、甘于奉献,沉心研究,只为一朝能够攻克难题,为国家、社会献上属于理工科研人的一份力量。

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