隋萌

戴著一副黑框眼鏡,溫文爾雅,雖然畢業多年,仍像是一位在校大學生,這是初見黃金時的印象。交談后發現,他思路清晰,行動果斷,有著科研人員慣有的雷厲風行。“我的人生信條是:愿以寸心寄華夏,且將歲月贈山河,愿以吾輩之青春,捍衛盛世之中華。”9月1日,記者采訪晉能光伏技術有限責任公司(以下簡稱“晉能光伏”)研發人員黃金時,他如是說。
2014年黃金從中北大學研究生畢業后,被招聘到中國第一重型機械集團公司擔任技術員。“我本身是學燃料電池方向的,想繼續在本專業深耕,加上看好新能源方向,工作半年后,就應聘到晉能光伏。”黃金說。2015年,他來到晉能光伏擔任研發經理。8年來,他主持和參與申報國家專利100余項,憑借異質結技術獲得了山西省科學技術進步三等獎、晉中市質量攻關一等獎、晉能集團科學技術進步獎一等獎等榮譽,同時推動了異質結電池這項技術在行業內的推廣。
科技創新能力是企業綜合實力和核心競爭力的代名詞。2015年,松下異質結太陽能電池結構專利過期,晉能光伏站在行業發展制高點,2016年開始布局異質結電池,2017年晉中工廠異質結電池生產設備搬入調試。作為國內第一條異質結電池技術量產線,無行業經驗可以參考,在這個過程遇到很多棘手的問題,比如非晶硅薄膜少子壽命異常波動,透明導電薄膜方阻超出控制范圍等。
黃金主動請纓,擔任研發組長,組建了5人的研發小組,根據項目周期制定研發規劃,按照每個人的研發特長分配任務,充分調動研發部各方面資源,激發小組成員研發潛能。研發團隊在單晶背鈍化電池導入的同時進行異質結電池的調研、學習及設備選型。歷時3個月,攻克了如何實現透明導電薄膜光學特性與電學特性平衡最優化、對非晶硅薄膜損傷程度控制最低化、低溫導電漿料導電性能及可靠性最大化等問題,同年晉能異質結太陽能電池實現成功量產。
異質結電池技術的發展,電池生產成本是關鍵影響因素。技術發展初期國外設備處于壟斷狀態,一期整線設備都是進口的,設備價格昂貴導致電池生產成本高,研發出國產自主的可替代設備是當前要解決的難題。經研究商議,公司決定將透明導電薄膜設備作為國產化的突破口。
黃金作為這一設備的負責人,接到任務后根據前期積累的經驗,尋找有能力生產真空鍍膜設備的廠家,從技術主導、設計設備關鍵點、繪制設備圖紙、設備交付、工廠調試,都親力親為。歷時一年的時間,最終性能驗收設備關鍵指標:產能是原來3倍,薄膜厚度均勻性、透過率、硅片表面溫度均勻性、極限真空等均優于一期設備。
2017年公司第一條異質結電池量產線剛搭建之初,就接到了訂單,但當時整線關鍵的PECVD沉積非晶硅設備的自動化還在調試中,不具備生產能力。面對這一難題,相關的負責人坐在一起進行商議,由于時間緊,最終決定機器條件不成熟靠人工也要把這一生產訂單拿下來。
“這一決定下來,我們面對的一個問題就是要有人不間斷24小時操作設備控制界面,而這個設備是美國的,全英文界面且手動操作,過程復雜,一旦操作步驟不對很容易造成載板的損壞。”回想起這段難忘經歷,黃金說,“當時一個人坐在操作界面前不停地點,尤其夜班時,一邊克服著生理上的瞌睡,一邊手和腦不能停,想盡快地完成產能目標。”最后,團隊就是靠著這種不怕困難的精神,通力配合完成了這項艱巨的任務,得到了公司的高度肯定,成為公司的“卓越團隊”。
科研如同打仗,有時需要一個堡壘接一個堡壘攻破。2020年,生產線進行尺寸升級,使原來具備156.75mm電池片的生產能力改造到166mm,同時要結合多主柵的技術。這期間,黃金帶頭解決了電池圖形設計、電池關鍵材料選擇、制程良率控制等一系列問題,生產出了量產的大尺寸多主柵兩種技術結合的電池片。
但當制備的電池片到組件端進行焊接的時候,他們遇到了更為棘手的問題——焊接脫落。黃金回憶道:“當時正有一個訂單等待交付,我們從工藝上做了各種嘗試依然無法解決這個問題。后來我們利用質量問題工具,找到了根本原因,通過溫度控制結合材料匹配的方法,使焊接拉力值再次突破,不再受到環境的影響。”正是憑借著對這一問題的解決,科研團隊獲得了晉中市質量攻關一等獎。
談及未來,黃金說:“我們必須用科學的態度,在創新方法基礎上開展研究,努力將異質結電池這項技術進行推廣,助力低碳發展早日實現碳中和,為盡快實現電力平價上網貢獻一份力量。”