不改初心 光伏筑夢綠水青山
——記桂林電子科技大學材料科學與工程學院教授張堅

本刊記者 劉玉杰

能源對于經濟和社會的發展至關重要，隨著人口的增長和經濟的發展，化石能源短缺問題日益凸顯，這嚴重制約著社會的進一步發展。而在另一方面，因化石能源的大量使用，環境污染也日趨嚴重。因此，如何協調能源與環境，對社會可持續發展十分重要。習近平總書記指出，“綠水青山就是金山銀山”。這就要求我們發展經濟的同時要保護好優美的自然環境。同時，這也表明研發綠色清潔的可再生能源，如太陽能電池等，成為一件極為迫切的事。

有機/鈣鈦礦太陽能電池可在較低溫度下采用印刷技術實現大面積生產，具有低成本、柔性、輕便等潛在優勢，是一種得到重點關注的新型太陽能電池技術。中國可再生能源學會光化學專業委員會委員、廣西壯族自治區“八桂學者”、桂林電子科技大學教授張堅是有機/鈣鈦礦太陽能電池科研工作者中的一員。從中國科學院大連化學物理研究所到桂林電子科技大學，他始終堅持站在為國家研制潔凈、可再生綠色能源的第一線。

梁園雖好，終非吾鄉

2004年，張堅在中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室獲得博士學位，隨后在法國艾克斯—馬賽大學、德國柏林洪堡大學做博士后研究，期間獲得了德國洪堡基金資助。在國外學習深造5年后，2009年以中國科學院“百人計劃”研究員受聘于中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室和大連潔凈能源國家實驗室（籌）太陽能部，從事有機太陽能電池關鍵材料與器件的研究。

談起回國的緣由，張堅說，自己從小深受老一輩知識分子的影響，在國外學習是為了回國后能更好地為祖國和人民服務。在張堅腦海中最深刻的一句話是錢學森院士回國時說的“梁園雖好，終非吾鄉”。“我在國外主要目的只有一個，那就是學習最新最先進的知識，培養新能力，最終要回到祖國，建設咱們自己的國家”張堅說。

在心中這一目標的指引下，在國外，他系統地吸收專業知識，了解發達國家在自己研究領域的研究進展和相關領域的熱點問題。在實驗設備上，他不僅要求自己能懂，還要能夠獨立操作。通過踏實的學習和努力的工作，在國外的5年時間里，他在Adv.Mater.等國際高影響力期刊上發表了多篇學術論文。

凝聚團隊，精準育人

2014年，張堅在廣西壯族自治區“八桂學者”項目的支持下加入桂林電子科技大學。要做出成績，人才隊伍建設和團隊建設是根本，平臺建設是關鍵，2015年，在快速建立起了包括潔凈實驗室、太陽能電池制備與在線測試系統等先進的研究平臺的同時，3位從中國科學院、中南大學、華南理工大學等單位引進的年青博士加入了有機光電材料與器件研究團隊。依托先進的研究平臺，團隊的年青老師們都很快獲得了國家自然科學基金和廣西自然科學基金的支持，這為團隊和老師們的發展奠定了堅實的基礎。

教書育人是老師的本職工作，開展繁忙的科研工作的同時，團隊的老師們都承擔了眾多的本科生和研究生教學任務。愛因斯坦曾說，只有熱愛才是最好的老師，它遠遠勝過責任感。張堅把學生當作自己的孩子，尊重和了解學生，并根據學生的專業和基礎等來針對性地培養學生。在他的精心培育與指導下，學生們在科研項目和學業競賽中都取得了優異的成績。研究生徐聰同學研一就在相關領域的中國科學院SCI1區期刊發表了英文論文，還獲得了全國大學生英語競賽一等獎，并在研二時獲得了國家獎學金和廣西壯族自治區區級創新創業項目的資助。另外，張堅指導的本科生也獲得了國家級大學生創新創業項目的資助。

抓住機遇，研發新型太陽能電池

有機/鈣鈦礦太陽能電池屬于國際前沿、多學科交叉的研究領域。從太陽能到電能的能量轉換效率已經取得了巨大的突破，但整個技術距離產業化還有較大的距離。張堅說，通過關鍵材料與器件方面的進一步研究，我們有可能以較小的資源實現太陽能電池技術的突破，實現彎道超車。

“特別是鈣鈦礦太陽能電池，其最高能量轉換效率已突破22%，有望成為改變現有光伏產業格局的新型太陽能電池技術。”張堅如是說。目前高效率鈣鈦礦太陽能電池需使用金/鉑等貴金屬材料，同時還需要使用價格昂貴、穩定性不好的空穴傳輸材料，因此大家對它的成本和穩定性還有一些疑問。針對這些問題，張堅從鈣鈦礦太陽能電池的基本物理過程出發，以高性能器件為目標導向，以替代貴重金屬的低成本碳材料等關鍵材料為基礎，針對鈣鈦礦太陽能電池的能量轉換效率、穩定性和制備技術等關鍵科學與技術問題開展工作，在低成本碳基鈣鈦礦太陽電池、平面型全固態鈣鈦礦太陽電池等項目的支持下，為實現高效穩定的鈣鈦礦太陽能電池技術埋頭研究。

在來到桂林電子科技大學3年的時間里，張堅和他的團隊已在Nano Energy等國際國內期刊上發表SCI論文36篇，申請國家發明專利2件。張堅說，作為21世紀海上絲綢之路與絲綢之路經濟帶有機銜接的重要門戶，廣西壯族自治區的科技、經濟和社會將得到更加快速的發展，有機/鈣鈦礦太陽能電池屬于廣西重點支持的新材料和新能源兩大新興產業，他要在科研上多做出一些成果，為廣西的地方經濟發展做出自己的貢獻。

工作之余，張堅還在科技相關各個方面為國家和廣西服務，作為評審專家他參與了科技部重點專項、教育部長江學者獎勵計劃、陳嘉庚青年科學獎等國家級項目的評審和廣西自然科學基金項目的會評等；作為廣西青年聯合會第十屆常委會委員，張堅為廣西的科技與人才發展建言獻策。因在工作上的突出表現，張堅榮獲2015年廣西青年科技獎，并被評為2016年桂林市優秀共產黨員。

每日被清風喚醒

推開窗便是滿眼綠意

日子舒緩如桃源一般

夜晚聞著青草的芳香睡去

……

這是人們內心對美好生活的期盼。對在新材料、新能源領域一線工作多年的張堅來說，緩解化石能源的短缺和減少能源對環境的危害，守住綠水青山，自己有著更大的責任。張堅如是說，也如是做。