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他所負(fù)責(zé)課題“高效穩(wěn)定鈣鈦礦光伏器件研究”曾入選“中國(guó)高校十大科技進(jìn)展”。

文/NE-SALON新能薈小編團(tuán)

上月月底，院士選舉告一段落，但網(wǎng)友對(duì)于院士名單出爐的討論并沒(méi)有因此結(jié)束。從他們的討論中，NE-SALON新能薈小編了解到了一位發(fā)表論文數(shù)近2800篇的院士，他就是西北工業(yè)大學(xué)教授、鈣鈦礦光伏專家——黃維。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，黃維院士的總論文數(shù)量已經(jīng)達(dá)到2731篇，在國(guó)內(nèi)的學(xué)者里面排名第一。

一位網(wǎng)友稱，按照黃維院士44年的科研生涯計(jì)算，他每月基本上要產(chǎn)出5篇論文，才可能達(dá)到現(xiàn)在這個(gè)數(shù)量。

01、探尋柔性鈣鈦礦光伏的“神秘叢林”，走出一條無(wú)人走過(guò)的路

公開資料顯示，黃維，1963年5月出生，1979年進(jìn)入北京大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí)，獲得理學(xué)學(xué)士、碩士和博士學(xué)位。此后，先后就職于北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、南京郵電大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)；2011年，48歲的黃維當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。如今，黃維擔(dān)任西北工業(yè)大學(xué)校務(wù)委員會(huì)副主任、校學(xué)術(shù)委員會(huì)主任、江蘇科技大學(xué)客座教授。在學(xué)術(shù)上，他所著論文被國(guó)際同行引用超12萬(wàn)次，是科睿唯安（SciVal，全球頂級(jí)科技論文數(shù)據(jù)庫(kù)）物理、化學(xué)與材料學(xué)科全球高被引學(xué)者，獲美國(guó)、新加坡、中國(guó)等國(guó)授權(quán)或公開發(fā)明專利800余項(xiàng)，并兩度獲得國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

黃維是國(guó)際上最早一批從事柔性電子研究的世界頂尖學(xué)者，被業(yè)界譽(yù)為“柔性電子學(xué)之父”。柔性電子可概括為是將有機(jī)/無(wú)機(jī)材料電子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術(shù)，以其獨(dú)特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工藝，在信息、能源、醫(yī)療、國(guó)防等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。在我們新能源領(lǐng)域，柔性電子的代表之一就是柔性光伏電池。我們的黃維院士就是一名柔性鈣鈦礦光伏的專家，他所負(fù)責(zé)的課題“高效穩(wěn)定鈣鈦礦光伏器件研究”曾入選“中國(guó)高校十大科技進(jìn)展”。

2013年，正當(dāng)全球光伏領(lǐng)域的科學(xué)家聚焦于第二代薄膜太陽(yáng)能電池的制備上時(shí)，黃維早就把目光放在了鈣鈦礦上。和傳統(tǒng)硅基太陽(yáng)能相比，鈣鈦礦光伏更便宜、更輕薄、更環(huán)保，同時(shí)理論效率也更高。但是，具有眾多優(yōu)勢(shì)的鈣鈦礦卻存在很多的“痛點(diǎn)”問(wèn)題，如不穩(wěn)定、光電轉(zhuǎn)化率不高、制備工藝復(fù)雜等，以至于鈣鈦礦光伏電池遲遲無(wú)法大規(guī)模生產(chǎn)。

聚焦于解決甲脒基鈣鈦礦材料在高濕度下的不穩(wěn)定性，黃維院士團(tuán)隊(duì)自2013年起就開始著手攻克這個(gè)問(wèn)題。在院士的帶領(lǐng)下，盡管團(tuán)隊(duì)思維很活躍，想出來(lái)了多種解決辦法，但沒(méi)有一種能夠獲得實(shí)際的成功。團(tuán)隊(duì)的大師兄晁凌鋒說(shuō)：“那時(shí)候，感覺(jué)就像在一片神秘的叢林中開辟道路，不知道怎么走，會(huì)走向何方。”另一名團(tuán)隊(duì)成員惠煒說(shuō)：“我用大量時(shí)間嘗試了各種方法，沒(méi)有任何進(jìn)展。每天早晨，我都是滿懷信心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，到晚上垂頭喪氣離開。”被失敗反復(fù)折磨，團(tuán)隊(duì)的成員想到了放棄。

但是黃維院士卻說(shuō)：“我們做科研，就是要做別人沒(méi)有做過(guò)的、別人認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)的，這樣的課題才有意義。再堅(jiān)持堅(jiān)持！”

終于，在黃維院士的鼓勵(lì)和團(tuán)隊(duì)成員的不懈努力下，2017年，團(tuán)隊(duì)成員另辟蹊徑，發(fā)現(xiàn)了一種綠色的質(zhì)子型離子液體來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有機(jī)溶劑去制備鈣鈦礦材料。據(jù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人晁凌鋒介紹，離子液體就像是草原上的“牧羊犬”，在“羊群”——也就是鈣鈦礦的分子成分中起到了發(fā)號(hào)施令、排兵布陣的作用，待穩(wěn)定隊(duì)形后它便無(wú)聲退出了。因此，有了新型離子液體的加持，鈣鈦礦光伏材料的制備過(guò)程變得非常簡(jiǎn)單，可完全在室溫、高濕度環(huán)境下制備，更令人驚喜的是，通過(guò)此工藝制備出的鈣鈦礦光伏電池效率也得到了大幅度提升。

最終，這項(xiàng)科學(xué)研究以《Stabilizing black-phase formamidiniumperovskite formation at room temperature and high humidity》（室溫和高濕度下穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池）為名，于2021年，發(fā)表在世界頂尖期刊Science（《科學(xué)》）上，打破了學(xué)界對(duì)“全無(wú)機(jī)鈣鈦礦在空氣中高濕度下不穩(wěn)定”的傳統(tǒng)觀念。

2022年，黃維院士團(tuán)隊(duì)又開創(chuàng)性地解決了另一個(gè)鈣鈦礦光伏領(lǐng)域的痛點(diǎn)問(wèn)題。眾所周知，印刷技術(shù)是鈣鈦礦光伏器件產(chǎn)業(yè)化的主要發(fā)展方向，但是低粘度有機(jī)溶劑體系難以應(yīng)用于鈣鈦礦薄膜的制備。于是黃維院士通過(guò)一種離子液體創(chuàng)造性地制備出了一種長(zhǎng)期穩(wěn)定的鈣鈦礦印刷油墨，以應(yīng)用于制備圖案化的鈣鈦礦光伏器件。相關(guān)研究以《Perovskite solar cells based on screen-printed thinfilms》（基于絲網(wǎng)印刷薄膜的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池）為題發(fā)表在另一篇世界頂尖期刊Nature（《自然》）上。

02、7院院士在社會(huì)服務(wù)中躬耕踐行

當(dāng)然，黃院士研究?jī)?nèi)容非常廣泛，鈣鈦礦光伏只是他眾多研究領(lǐng)域中的一個(gè)。除了在鈣鈦礦光伏，他還在柔性鈣鈦礦發(fā)光、基于生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)納米平臺(tái)的癌癥診斷和治療等方面頗有建樹，創(chuàng)造性地提出了有機(jī)半導(dǎo)體p-n能帶調(diào)控理論，取得了國(guó)內(nèi)外同行公認(rèn)的成就，被有機(jī)光電子學(xué)之父、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者AJ Heeger教授譽(yù)為有機(jī)光電子學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)軍人物之一。

如今，黃維已經(jīng)榮獲中國(guó)科學(xué)院院士、俄羅斯科學(xué)院外籍院士、亞太材料科學(xué)院院士、東盟工程與技術(shù)科學(xué)院外籍院士、巴基斯坦科學(xué)院外籍院士、國(guó)際歐亞科學(xué)院院士和美國(guó)工程院外籍院士7個(gè)院士頭銜。

然而，盡管取得了如此多的成就，但有網(wǎng)友卻對(duì)這位院士嗤之以鼻，認(rèn)為黃教授論文產(chǎn)量過(guò)高，這里面或許會(huì)有灌水的論文，質(zhì)量并不高。

但是筆者認(rèn)為，黃維教授不僅論文數(shù)量多，且還有大量專利以及國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)，真正能在實(shí)踐當(dāng)中落地，對(duì)社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值，是一位令人尊敬的科學(xué)家。

當(dāng)然，黃院士本人也對(duì)這些質(zhì)疑毫不在意，反而更加努力地投身到社會(huì)服務(wù)中去。他此前做過(guò)多次跨社會(huì)學(xué)科的嘗試，高度關(guān)注我國(guó)高等教育、人才科學(xué)的發(fā)展方向，在社會(huì)服務(wù)中躬耕踐行。同時(shí)，他極度看好未來(lái)中國(guó)科學(xué)的發(fā)展，他曾說(shuō)：“（在未來(lái)）像諾貝爾獎(jiǎng)這樣的國(guó)際性重要指標(biāo)，在中國(guó)大地出現(xiàn)應(yīng)該將會(huì)成為常態(tài)，而不是個(gè)案。在文學(xué)獎(jiǎng)之后，自然科學(xué)和生命科學(xué)方面的獎(jiǎng)項(xiàng)將陸續(xù)被中國(guó)人斬獲，沒(méi)有任何懸念……”我們期待黃院士描述的那一天早日到來(lái)。來(lái)源：NE-SALON新能薈G

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       原文標(biāo)題 : 7個(gè)院士頭銜！這位鈣鈦礦光伏專家有點(diǎn)“高產(chǎn)”