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联系我们近来,年近70岁的华人光伏科学家赵建华、王艾华配偶,荣获被誉为“工程界诺贝尔奖”的伊丽莎白女王工程奖。这是该奖创树立10年来,华人科学家首度获此荣誉。
赵建华、王艾华配偶因一同发明PERC(钝化发射极和反面点接触)太阳能电池技能,与澳大利亚新南威尔士大学教授Martin Green、澳大利亚国立大学荣誉教授Andrew Blakers一同取得该奖项,共享50万英镑奖金,相当于415万人民币。
刚得知获奖音讯时,赵建华有点不敢相信:“简直国际上一切的闻名奖项,都是奖赏给理论上有建树的科学家的,像奖给工程人员的,这还真是独一份!”
40多年前,这对配偶“偶尔”步入光伏工程范畴,便一次又一次打破晶体硅太阳能电池转化功率的国际纪录。在取得新南威尔士大学的安稳教职后,他们却举家辞去职务回国创业。这一路,有雄踞近30年的太阳能电池功率国际纪录,有美国纳斯达克敲钟上市的高光时刻,也有几经受挫的至暗低谷……成败得失,难于一言以蔽。
赵建华、王艾华配偶在承受《我国科学报》采访时,对40余年的光伏之路如此总结:“都是偶尔性凑到一同。不过,人生机会,多是一步一步走出来的”。
90年代,赵建华与王艾华在新南威尔士大学光伏试验室。受访者供图(下同)
1984年,29岁的赵建华是山东工业大学(后并入山东大学)的讲师,凭仗“费力”的英语水平,“偶尔”考中了山东省公费出国留学的名额(全省第二名)——不限国家、不限方向,“自己联络,爱上哪去上哪去”。
所以,赵建华专门花了几十块钱(整整一个月工资)购买了一台机械打字机,打出一份请求信草稿,然后复印出20份请求信,再填写上试验室、导师的名字,最后用英文花体签上自己的名字,寄给国际各地的试验室。
其间,10份请求信寄给了微电子方向的试验室,这是赵建华在南京工学院(后改名为东南大学)的学士专业范畴;别的10份,寄给了新式的太阳能电池方向的试验室,这是赵建华在南京工学院攻读硕士的研讨方向。
出乎赵建华预料的是,最早向他抛出橄榄枝的,不是“考究快节奏”的美国人,而是他在硕士时期寻找的闻名的澳大利亚新南威尔士大学的Martin Green 教授。
很快,在大洋彼岸的澳洲,Martin Green迎来了第一位来自我国的博士生。只是三个月后,这个年青我国小伙子就改写了太阳能电池功率的国际纪录。Martin Green向《我国科学报》描述,赵建华简直当即就成为了试验室的名贵成员。
1985年年末,赵建华向Martin Green力荐自己的妻子、南京工学院的同班同学王艾华。Martin Green回想,其时赵建华向他确保,妻子在微电子方面比自己更超卓。Martin“赌了一把”,也“赌对了”。由此,王艾华成为Martin Green试验室第二位来自我国的博士生。
放眼其时的澳洲,只要约110位我国留学生,在悉尼有70位,其间30来位在新南威尔士大学。自赵建华和王艾华之后,Martin Green出于对我国科学家的好形象,连续接收了施正荣、戴熙明等我国学生和搭档。这些“门徒”日后将以“新南威尔士大学帮”的团体形象,撑起我国光伏工业的半壁河山。
多年后,业界流传着对Martin Green喜爱我国“门徒”的猜想:会拿筷子的我国人,想必手巧、详尽。
“那时分,我到哪儿去开会,都是这帮人,仍是这些教授,仍是这些校园。工业界便是那么几个小公司,也出产不了几个电池。”赵建华回想。
在其时的小圈子里,德国弗劳恩霍夫太阳能体系研讨所、美国斯坦福大学微电子试验室都以“财大气粗”、设备高精尖著称。美国佐治亚理工学院、比利时微电子研讨中心、德国康斯坦茨大学的光伏试验室等都有着集成电路水平的试验设备。但是,一次又一次打破晶体硅太阳能电池功率国际纪录,并坚持了近30年的试验室,却是“条件相当差”的新南威尔士大学高档硅光伏和光子学研讨中心。
欧美各国的同行上门访问时,总诧异于在这里的所“闻”所见:赵建华和王艾华的试验室外,是学生露天聚餐的好去处,“外面烧烤什么味儿,试验室里就有什么味儿”,这个试验室的空气净化体系也“不太净化呀”。试验室内,多是二手、三手设备,其间不乏美国人50年代筛选的老旧设备。
太阳能电池运用与微电子技能相似的技能,所需的设备造价昂扬、更新换代快,其时新南威尔士大学光伏试验室的经费菲薄,无法担负。因而,当高精尖半导体企业设备晋级,老旧设备被拉到仓库处理时,新南威尔士大学光伏试验室的人员才开端“进货”——往往以5%、10%的价格买下这些筛选设备。
二手设备买回去,还得自己改造控制电路、拼装炉管,从头调试测验目标,才干制做电池。
有一次,试验室的光刻机坏了,技能人员找到原厂修理。原厂担任外联作业的是一位老太太,她问清光刻机的类型后,惊呼:“我在公司作业了35年,从没听说过这个类型!你们怎样还有这个类型的机器?”
凭仗这些设备,赵建华在1988年制作了第一个高效PERC电池,完成了创纪录的21.8%功率。上世纪90年代,赵建华和王艾华一同将这一数值逐渐提升到25%。
现在,PERC技能是太阳能电池板的最具商业可行性的硅太阳能电池技能,已使太阳能发电的本钱在曩昔10年下降了80%以上,在全球太阳能电池商场中占比超越90%。
能够想见,这项技能一旦成为专利,Martin Green团队或许再也用不着为科研经费忧愁。不过,试验室从一开端就没计划为PERC技能请求专利。
对此,Martin Green告知《我国科学报》,在PERC首个成果宣布前,团队本有机会在1983年到1988年间请求专利,但他们正确地预见了PERC的未来:这项技能需求很多年才干商业化,而在那之前,任何专利都会过期。
在不断打破国际纪录的那些年,简直一切同行都问过这样的一个问题;在新南威尔士大学成为光伏从业者的“朝圣地”后,简直一切试验室来访者都问过这样的一个问题;取得伊丽莎白女王工程奖时,简直一切记者也问过这个问题。
早在南京工学院期间,赵建华和王艾华就习惯了“粗陋”的试验条件。其时电子工程系微电子专业,甚至没有完好的半导体试验室。在楼道里一块墙板竖起来,一边是教研室,一边是研讨室,只能在这样的环境里搭设备、做试验。
发明多项国际纪录的新南威尔士大学试验室,仍旧以“粗陋”著称。赵建华提及,在“全国际都在盯着咱们的PERC电池”时,甚至有某位同行上门参观后,“在他自己的研讨所里,照着咱们这样也搭了一个试验室,想是不是咱们试验室搭的结构,有什么诀窍?”但照搬结构的方法,明显没有找对诀窍。
诀窍是什么?半官方的答复是,1983年,Martin Green提出了能将电池功率进步到25%以上的PERC技能。该技能在电池反面制作电介质钝化层,使得光电转化功率得以进步。由此,才有了21.8%、22.8%,甚至挨近极限的25%。
更为外人所承受的答案,是“自在的气氛”。在赵建华、王艾华读博阶段,导师Martin Green只给一个课题,剩余的规划试验、组织作业,到完成目标,全都“自己自在发挥“。Martin Green从不介怀赵建华与王艾华“夫妻档”作业,也不介怀他们在试验室用中文沟通,而这在美国简直是不或许被答应的。
不过,“自在的气氛”还不行具体。在不断的追问下,赵建华和王艾华只得给出一个“稍微具体一点的定论”:“照着极限,优化悉数”,即不断地改造进步试验室环境与设备,精雕细镂地坚持自己精准的工艺操作,优化每一个或许的旮旯,细心丈量剖析电池成果,并在理论支持下一直在改善电池的规划,然后不断打破从前的功率记载。
1999年,太阳能电池功率已迫临25%,挨近Martin Green猜测的实践极限。没有人知道下一步试验怎样规划、怎样能让成果比上一次更好一点,仅有能做的,便是不断测验0.1%的打破。
在近30年间,除了1988年,斯坦福大学以0.1%的优势暂时领先了6个星期,新南威尔士试验室所打破的简直都是自己创下的国际纪录。
彼时,赵建华已经是新南威尔士大学高档硅光伏和光子学研讨中心副主任、副教授,王艾华则在该中心任研讨员。
2004年赵建华配偶决议回国,与杨怀进等人一同兴办中电电气(南京)光伏有限公司(下简称中电光伏)。2006年,中电光伏日渐步入正轨,赵建华和王艾华向Martin Green提出离任,全职回国创业,在中电光伏担任首席技能官和副总裁。此刻,Martin Green对学生展现出很大的宽恕,他赞同了赵建华、王艾华配偶离任。
“一个年代完毕了!(End of an era)”,这是赵建华、王艾华的离别宴上,试验室的一位澳洲搭档宣布的感叹。此言不虚,在所谓的“后赵-王年代”,新南威尔士大学的高效太阳能电池项目根本阻滞。以其时有限的试验设备,很难再打破太阳能电池25%的功率极限。
是时分把眼光转移到大洋彼岸了,另一个年代的大幕正在千禧年后的我国慢慢敞开。
1999年,杨怀进归国创业。2001年,赵建华的师弟施正荣回国,与杨怀进等一同创建了无锡尚德公司。2004年,赵建华配偶回国,与杨怀进等一同创建了中电光伏公司。
只是三年时刻,中电光伏成功在美国纳斯达克上市。也是在这一年,我国光伏电池产值初次超越德国和日本,占居国际第一位。
最早在美国上市的10家我国光伏公司中,有8家企业的技能带头人是新南威尔士大学Martin Green 教授的学生。光伏圈子中的“扬中三杰”赵建华、施正荣、杨怀进,前两位均是Martin Green的“门徒”。(值得一提的是,“扬中三杰”中施正荣、杨怀进确系江苏镇江扬中人,而赵建华本籍山东,生于北京,是个不折不扣的北方人。)至此,“新南威尔士帮”能够说撑起了我国光伏业的半壁河山。
跟着2008年经济危机、2011年美国对我国出口的光伏产品实施“双反”,以及光伏补助调整,光伏企业遭到不同程度的冲击。
揭露材料显现,从前的尚德电力公司,巅峰时刻使施正荣身家高达186亿元,成为我国大陆首富,已于2013年破产重整。海润光伏原董事长、澳大利亚籍华人杨怀进,因犯内情买卖罪,被南京中院一审判处有期徒刑2年10个月,并处罚金100万元人民币。杨怀进没有上诉。
国内一些企业,想找他们做参谋。王艾华说:“想想人家都是新技能了,咱们也没什么可奉献的,就不去掺和人家。”赵建华说:“咱们有那么多学生,都做得挺好的,让他们去做吧。”
他们很少旅行,只要在本年2月初收到取得伊丽莎白女王工程奖的音讯时,坐了22个小时飞机,从悉尼前往伦敦。
本年5月或6月,赵建华、王艾华配偶会再往伦敦,英国国王查尔斯三世将为他们颁布伊丽莎白女王工程奖。10月,是伊丽莎白女王工程奖树立的10周年庆典,一切获奖人将齐聚伦敦参加庆祝大会。
在2月伊丽莎白女王工程奖发布会前,他们依照颁奖方的要求,严厉保守着获奖的音讯。如一般游客一般,在白金汉宫、大英博物馆,艺术馆,大本钟等地停步。
发布会后,飞回悉尼前的那个上午,赵建华和王艾华为消磨时刻,再次去了皇家工程院(获奖人发布会召开地)摄影纪念,然后去了闻名的伦敦塔。这座标志性的宫廷历尽沧桑,是从前的堡垒、军械库、国库和避难所,现在它作为博物馆,展出曩昔镶嵌着巨大钻石的王冠与权杖。