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2019年8月2日,汉能成都研发中心发布了一项新的研究成果,6吋SHJ电池转换效率达到24.85%,成为新的世界冠军。
从这项技术被发明直到今天,整整29年里,这个领域的世界纪录一直被日本垄断。要打破垄断殊非易事,成都研发中心的全体同仁无疑是雀跃的。
但看着眼前的喜报,他们又想起了那个不听话的倔老头李沅民博士,还有首席技术官徐希翔博士背过身强忍眼泪的情景。
或许每一项成功背后都有着心酸往事,只是这一段,尤其令人扼腕吧。
2019年8月2日
北京时间21:30
徐希翔博士收到德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)发来的认证报告。他正出差在外,此时刚到下榻的酒店。他扫了一眼报告,没有太多的惊喜,是意料之中的结果。这份一共7页的全英文报告大约2000字,最重要的信息只有两组数据:
Acell=(244.54±0.98)cm²
η=(24.85±0.35)%
对徐博士来说,世界纪录也好,转换效率也好,不过是数字和符号,他想起一个多月以前骤然离世的老伙计李沅民,“他把命都搭进去了,一个世界纪录又算得了什么呢?”
共事九年,朝夕相处的李沅民博士(左)与徐希翔博士(右)
徐博士又看了一眼报告上24.85%的认证结果,情绪有些起伏。他将消息转告给成都研发中心SHJ电池的研发团队。又过了许久,心情才稍有平复。
自从7月25日,工艺研发部副总监彭福国将新的一组电池样片送到ISFH做第三方认证之后,徐博士和研发中心的工程师们,几乎都是读秒挨过的一周。过去两年多,分秒必争,一开始确实是为了冲击世界纪录,但如今,原因已经不那么简单了。
三年前
2016年10月
徐博士的行李不多,一大一小两个行李箱就能装下,他有些不舍——这次回美国,怕是不会再回国工作了。2015年年底,他突发心脏病住院,之后回美国治疗,接下来的半年多时间里,每次他回成都,都得说服妻子“放行”,待不了几天就得返回美国继续治疗。
但最近两个月,成都研发中心的情况不太稳定,徐博士实在放心不下,“沅民一个人在那边,怕是抗不住的。”10月中旬,他再次匆匆赶回成都研发中心。
实际上,到10月份,研发中心已停电两个月,所有设备停止运行,实验也暂停了,只剩一个10千瓦的柴油发电机,吭哧吭哧地支撑着办公室的照明。已接到通知,汉能计划停止研发SHJ电池技术,工程师们需要经过面试和培训,加入Solibro团队做工艺转移。
Solibro是汉能2012年到2014年并购的四家海外公司之一,同期被并购的还有MiaSolé、GSE和Alta Devices。彼时,汉能主要投资的四大技术路线,分别是Solibro铜铟镓硒(CIGS)共蒸发法玻璃基薄膜太阳能电池、MiaSolé CIGS溅射法柔性薄膜太阳能电池、Global Solar Energy CIGS共蒸发法薄膜太阳能电池和Alta Devices砷化镓柔性薄膜太阳能电池。而SHJ高效硅异质结电池,还只是作为汉能的跟进项目。
成都研发中心2014年初启动SHJ电池的研发,到这时应该开始中试了,在这节骨眼上停止,徐博士有些无奈。
研发中心是几天前收到集团领导层的关于停止研发SHJ电池技术的会议决议的,他也到了要退休的年纪。辞职走人,对他和李沅民博士来说,不是什么难事。只是看到研发中心的这群年轻工程师们,两位博士犹豫了。
年轻一代工程师是中国光伏的未来,这些年,他和李博士每天谆谆教导,恨不得将毕生所学都教授给这帮年轻人,看到了年轻团队可喜的进步和成长,可孩子们还不能独当一面啊……
徐博士跟李博士商量着,决定再做最后一次努力。
“我身体不行,要离开汉能了,离开之前,我想把这些年跟李博士一起工作和研发的经验和结果,以及对SHJ高效硅异质结电池技术的看法跟李河君主席做个总结汇报。”徐博士给当时汉能负责跟进SHJ技术的常务副总裁代明芳和副总裁徐晓华分别打了电话。
时间很快安排妥当。
10月的最后一天下午,徐博士和李博士带着SHJ团队的代表:张津燕博士、郁操、杨苗和陈岚到了汉能北京总部,给包括李河君在内的汉能高管们,做了SHJ技术的专项汇报。
“为SHJ技术正名……SHJ技术是薄膜太阳能技术,在硅片衬底上,生长了6层薄膜,4层硅薄膜,两层透明导电膜,这6层都是汉能自己的技术优势……”
听完报告,李河君问成都研发中心需要什么。徐博士说,成都研发中心做中试,需要60兆瓦的产线。“现在只是有初步研发结果,我们需要通过中试线把技术打通。”徐希翔看了一眼坐在一边的李沅民博士,补充说。
这次会议,最终达成了两个结果:一是成都研发中心得到了一条120兆瓦的产线,给SHJ技术团队使用;二是,从此之后,SHJ高效硅异质结技术正式成为汉能的第五条技术路线。
2017到2019
意气风发
2017年初,SHJ研发步入正轨。为了节省时间,李博士和徐博士决定开始每周七天二十四小时连轴做研发试验。
研发中心SHJ电池每一次转换效率的提升,都是在量产设备和低成本量产工艺的前提下取得的,从研发到量产,最快只需6个月。这也是汉能SHJ电池技术最大的竞争优势之一。
每天中午饭后半小时,是李博士和徐博士的技术讨论时间。徐博士经常眉飞色舞地说着,李博士在旁边冷静地听。有时候也会因为技术细节争论不休,李博士“负气出走”,端起咖啡、一跺脚,头也不回地走了。但当天傍晚,研发中心的工程师们又会看见他和徐博士一起,背着手在园区散步。
研发团队已经习惯将两位博士的意见分别实验,再糅合到一起参考。
李沅民博士2018年的日历上,每一天都写满了备注。
2017年5月,转换效率做到21.75%,李博士和徐博士请大家到农家乐聚餐庆祝。那天,李博士喝得有点多,大家都很高兴,踌躇满志,觥筹交错间,仍不忘一年打破中国纪录,两年打破世界纪录的宏伟志愿。
2018年8月,转换效率提升到23.73%,是当年中国再生能源协会光伏专委会收录的中国太阳能电池最高效率。当初立下的誓言,已经实现了一半。
离年底还有四个月,两位博士忙得顾不上休息,李博士提醒徐博士注意身体,偶尔也会提到自己背疼。徐博士说:“圣诞节回美国探亲,再顺便做个体检。”
2018年圣诞,李博士代表汉能参加福州国家科技部的项目答辩之后,在上海浦东机场转机回美国,他跟徐博士在电话中约好,1月6日返回成都。
2019年元旦傍晚,徐博士接到电话,是李博士打来的。“bad news”,李博士在电话中说,因为背痛得无法睡觉去看急诊,结果发现患上肝癌和肺癌,并且已经扩散到了背部骨头。
元旦后,徐博士按照约定时间回到了成都研发中心。李博士没能回来。工程师们将研究报告用邮件发给李博士,仍能收到他的回复和一些实验建议。1月下旬,转换效率提升到24.2%,离世界纪录只差0.3%。
2019年5月18日
北京时间 凌晨
李沅民博士因为血糖过低被送进了纽约MSK癌症中心的急救室。
天亮后,徐博士在成都研发中心召开紧急会议,将年底冲刺世界纪录的计划提前半年实施,研发中心无一人反对。
再晚,怕是来不及了。
两个月前,徐博士回美国看望李博士,给他带去了研发中心同事们制作的特殊礼物——JET认证的24.2%效率的电池,赶做出来的影集和信件,李河君亲自授予的“李沅民,汉能太阳能联合首席技术官,汉能院士,2014年1月”的院士牌。
当时,李博士心情有点激动,他因化疗剃掉了头发,脚痛走路也不大方便,他对徐博士说:“6月,我一定回研发中心看看。”
那天晚上,李博士在给徐博士的微信上写道:
“It has been a good life, and I really want to extend it just a few years longer. There are so many things to learn, so many places to visit, so many books to read, and so many friends to thank for and to share stories with…(我度过了美好的一生,很想能够再延续几年的生命。我还有很多东西没有学,很多地方没来得及去,很多书没有读,还有很多朋友要去感谢,并分享故事……)”
时间过得很快,转眼6月已经到了。
2019年6月5日
北京时间06:08
彭福国收到了一条李博士发来的消息:“Great news,……继续努力。”
彭福国在研发中心负责丝印工艺开发和电池测试技术。一天前,研发中心做出了第一组6吋SHJ电池,他微信告诉李博士,大家正准备选片寄往日本JET做第三方测试。消息发出后,他便一直在等李博士的意见。
收到回复后,彭福国总算松了口气,情况应该不会太糟,李博士还在像之前一样,只言片语就切中要害。
12分钟后,李博士给徐博士发了一条消息,只写完了称呼和标点:“Hi Chris,”徐博士感觉很不好。平时连标点符号都不会错的一个人,怎么会连话都没讲完,就发送出来呢?
徐博士试着问了一句,没有回复。他又连续发了几条消息,仍然没有回音。
2019年6月9日
北京时间9:40
研发中心终于完成了选片,样本也已经寄往JET做第三方认证。徐博士给李博士发了一条消息:
“Fuguo already sent 10 cells to JET and expect some early results around June 15. Plan to submit a group to Fraunhofer around June 20.(福国已经选送了10片去JET认证,希望6月15日有结果。另一组电池大概会在20日送往弗劳恩霍夫研究所。)”
其实,终究没来得及……
美国时间6月9日早上8:30,北京时间6月9日20:30,李沅民博士在普林斯顿离世。
走的时候,他的妻子张小平博士为他念着研发中心工程师们写来的信件。他的手机就放在病房的矮桌上。微信的未读消息中,还有徐博士13个小时前发出的那条。
徐博士还是收到了回复,是北京时间10号清晨,张小平博士给亲友们发出的李博士的讣告。那天下午,徐博士回了一条长长的消息,也是最后一条消息。
Yuanmin:
I know this will be the last message to your WeChat account...
I guess that you must have had quite a few messages to pass to me. However, we must have talked, if not for thousands, at least for many hundreds of hours, about SHJ R&D experiments and plan, PV technology, each team member and our team, and books and life.
Do you know, Yuanmin, that you are so loved by our young engineers...They remembered your favorite quotation of Aristotle, “We are what we repeatedly do. Excellence is, then, not an action, but a habit’...
We will keep fighting and winning battles and win the war for SHJ technology, and make PV the renewable and clean energy for the world.”
(这是我发给你的最后一条消息。
我想,你一定有很多话要跟我说。我们已经讨论过很多次了,如果不是成千上万,至少也要数百个小时,关于SHJ研发实验和计划,关于技术,关于我们的团队,还有我们看过的书,我们的生活。
沅民,你知道吗?你是如此深受年轻工程师们的爱戴。他们都记得你最喜欢引用的亚里士多德的名言——“反复所为,成就吾身。卓越非一日之功,乃习惯使然。”
我们将继续战斗,赢得这场SHJ技术的战争,让光伏为全世界造福。)
——Chiris
时间比预期晚了半个月,研发中心在7月1日邮件收到JET的测试数据,效率是24.517%,比Kaneka的世界纪录高出0.017%。正式报告仍要再等两天。
两天后,报告上的数值修正成了24.44%,比世界纪录差0.06%。
那天,徐博士把自己关在办公室。研发中心的工程师们担心徐博士的身体,他年过六旬,又曾经因心脏病住院。工程师们站在徐博士办公室的门口,听着里面的踱步声,犹豫再三,没有敲门。
此时,离研发中心举办李博士追思会,已经过去了20天。
2019年7月25日
成都研发中心
月初JET给出的比世界纪录差0.06%的认证报告,像是给成都研发中心SHJ研发团队提了个醒。高出0.017%或许只能被算作运气的范畴,但打破世界纪录,靠的不是运气,是实力。
研发中心每天的晨会照旧,徐博士照例坐在会议长桌尽头离屏幕最近的位置,每每说到重点,他总是下意识地往左手边扭过头去,那曾是李博士的座位。
徐博士给团队的要求是,继续试验,尽量拉开差距,30天后再试一次。
彭福国跟徐博士私下里聊天,说起认证的事,问JET还送不送?徐博士说:“咱不赌气,全球7家权威太阳能电池认证机构,送哪都一样。这次就德国吧。”
彭福国笑了,说,还说不赌气!
7月25日,新的一组电池送到了德国ISFH。一周后,在ISFH给出的认证报告中,成都研发中心的6吋SHJ电池转换效率是24.85%。打破了日本Kaneka公司所保持的24.5%的世界纪录。
8月5号,研发中心收到Kaneka项目负责人Adachi博士的祝贺邮件:
“Let me express my admiration for your outstanding works which has led to the conversion efficiency of 24.85% on M2 wafer. I believe the news should have positive impacts on the SHJ industry.(请允许我对你们出色的工作表示钦佩,你们使M2晶片的转化率达到24.85%。我相信这一消息会对SHJ工业化产生积极影响。)”
看到邮件,徐博士挺开心,他说:“以慰沅民在天之灵。”
李沅民博士(左四)、徐希翔博士(右四)与研发中心的工程师们
年轻的工程师们还会时不时想起李博士跟他们开过的一句玩笑:爱人啊,我爱的人很多,你们这些年轻人都是我爱的人。
(本文经汉能移动能源授权转载)