黄金:引领光伏技术创新 助力能源转型
2023-09-27隋萌
隋萌
戴着一副黑框眼镜,温文尔雅,虽然毕业多年,仍像是一位在校大学生,这是初见黄金时的印象。交谈后发现,他思路清晰,行动果断,有着科研人员惯有的雷厉风行。“我的人生信条是:愿以寸心寄华夏,且将岁月赠山河,愿以吾辈之青春,捍卫盛世之中华。”9月1日,记者采访晋能光伏技术有限责任公司(以下简称“晋能光伏”)研发人员黄金时,他如是说。
2014年黄金从中北大学研究生毕业后,被招聘到中国第一重型机械集团公司担任技术员。“我本身是学燃料电池方向的,想继续在本专业深耕,加上看好新能源方向,工作半年后,就应聘到晋能光伏。”黄金说。2015年,他来到晋能光伏担任研发经理。8年来,他主持和参与申报国家专利100余项,凭借异质结技术获得了山西省科学技术进步三等奖、晋中市质量攻关一等奖、晋能集团科学技术进步奖一等奖等荣誉,同时推动了异质结电池这项技术在行业内的推广。
科技创新能力是企业综合实力和核心竞争力的代名词。2015年,松下异质结太阳能电池结构专利过期,晋能光伏站在行业发展制高点,2016年开始布局异质结电池,2017年晋中工厂异质结电池生产设备搬入调试。作为国内第一条异质结电池技术量产线,无行业经验可以参考,在这个过程遇到很多棘手的问题,比如非晶硅薄膜少子寿命异常波动,透明导电薄膜方阻超出控制范围等。
黄金主动请缨,担任研发组长,组建了5人的研发小组,根据项目周期制定研发规划,按照每个人的研发特长分配任务,充分调动研发部各方面资源,激发小组成员研发潜能。研发团队在单晶背钝化电池导入的同时进行异质结电池的调研、学习及设备选型。历时3个月,攻克了如何实现透明导电薄膜光学特性与电学特性平衡最优化、对非晶硅薄膜损伤程度控制最低化、低温导电浆料导电性能及可靠性最大化等问题,同年晋能异质结太阳能电池实现成功量产。
异质结电池技术的发展,电池生产成本是关键影响因素。技术发展初期国外设备处于垄断状态,一期整线设备都是进口的,设备价格昂贵导致电池生产成本高,研发出国产自主的可替代设备是当前要解决的难题。经研究商议,公司决定将透明导电薄膜设备作为国产化的突破口。
黄金作为这一设备的负责人,接到任务后根据前期积累的经验,寻找有能力生产真空镀膜设备的厂家,从技术主导、设计设备关键点、绘制设备图纸、设备交付、工厂调试,都亲力亲为。历时一年的时间,最终性能验收设备关键指标:产能是原来3倍,薄膜厚度均匀性、透过率、硅片表面温度均匀性、极限真空等均优于一期设备。
2017年公司第一条异质结电池量产线刚搭建之初,就接到了订单,但当时整线关键的PECVD沉积非晶硅设备的自动化还在调试中,不具备生产能力。面对这一难题,相关的负责人坐在一起进行商议,由于时间紧,最终决定机器条件不成熟靠人工也要把这一生产订单拿下来。
“这一决定下来,我们面对的一个问题就是要有人不间断24小时操作设备控制界面,而这个设备是美国的,全英文界面且手动操作,过程复杂,一旦操作步骤不对很容易造成载板的损坏。”回想起这段难忘经历,黄金说,“当时一个人坐在操作界面前不停地点,尤其夜班时,一边克服着生理上的瞌睡,一边手和脑不能停,想尽快地完成产能目标。”最后,团队就是靠着这种不怕困难的精神,通力配合完成了这项艰巨的任务,得到了公司的高度肯定,成为公司的“卓越团队”。
科研如同打仗,有时需要一个堡垒接一个堡垒攻破。2020年,生产線进行尺寸升级,使原来具备156.75mm电池片的生产能力改造到166mm,同时要结合多主栅的技术。这期间,黄金带头解决了电池图形设计、电池关键材料选择、制程良率控制等一系列问题,生产出了量产的大尺寸多主栅两种技术结合的电池片。
但当制备的电池片到组件端进行焊接的时候,他们遇到了更为棘手的问题——焊接脱落。黄金回忆道:“当时正有一个订单等待交付,我们从工艺上做了各种尝试依然无法解决这个问题。后来我们利用质量问题工具,找到了根本原因,通过温度控制结合材料匹配的方法,使焊接拉力值再次突破,不再受到环境的影响。”正是凭借着对这一问题的解决,科研团队获得了晋中市质量攻关一等奖。
谈及未来,黄金说:“我们必须用科学的态度,在创新方法基础上开展研究,努力将异质结电池这项技术进行推广,助力低碳发展早日实现碳中和,为尽快实现电力平价上网贡献一份力量。”