太陽(yáng)能取之不盡用之不竭，如何充分利用，讓全球科研人員費(fèi)盡心機(jī)。第一代晶硅太陽(yáng)能電池和第二代薄膜太陽(yáng)能電池，因受困于對(duì)太陽(yáng)光的“高要求”——陰雨天、霧霾天，甚至光照角度傾斜太大，發(fā)電效率都會(huì)大打折扣，難以充分滿足全球每年約1000億美元的光伏太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)。
染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSC)是模仿光合作用原理工作的一種新型太陽(yáng)能電池，1991年由瑞士科學(xué)家發(fā)明。該電池具有對(duì)光照要求低、原料易獲取、生產(chǎn)能耗低、無(wú)污染、工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單、便于大面積連續(xù)生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，且顏色可調(diào)，有裝飾效果。
“看到中科院上海硅酸鹽所的研究者們努力開(kāi)發(fā)出DSSC生產(chǎn)技術(shù)，并向工業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)化，我感到非常榮幸。”染料敏化電池的發(fā)明者、瑞士聯(lián)邦理工大學(xué)教授格蘭澤爾發(fā)來(lái)視頻祝賀。
再難也不曾放棄
“十年磨一劍。即使在最困難的時(shí)候，這支團(tuán)隊(duì)也不曾輕言放棄。”上海硅酸鹽所黨委書(shū)記、綠色光電轉(zhuǎn)換技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目部主任劉巖告訴記者，“我們?cè)谶@個(gè)‘特區(qū)’里大膽實(shí)踐符合產(chǎn)業(yè)化要求的評(píng)價(jià)方法，給他們足夠的發(fā)展時(shí)間與空間，讓這支團(tuán)隊(duì)成長(zhǎng)為能夠攻堅(jiān)克難的‘特種部隊(duì)’。”
2006年，上海硅酸鹽所與索尼公司成立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，專門從事染料敏化太陽(yáng)能電池研發(fā)，開(kāi)始了產(chǎn)業(yè)化之路。但這條路充滿艱辛與坎坷。2011年，受全球金融危機(jī)影響，合作伙伴日本索尼選擇徹底退出項(xiàng)目的合作研發(fā)，這無(wú)疑對(duì)上海硅酸鹽研究所形成巨大壓力。
是就此解散團(tuán)隊(duì)，還是獨(dú)立地把這件事情做下去?“多樣化將是未來(lái)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的常態(tài)，我們希望染料敏化電池能夠憑借其特殊的性能在未來(lái)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)中占得一席之地。既然認(rèn)準(zhǔn)了目標(biāo)，就必須堅(jiān)持。”中科院原副院長(zhǎng)、上海硅酸鹽所研究員施爾畏堅(jiān)定不移地對(duì)項(xiàng)目給予鼓勵(lì)和支持。在最困難的時(shí)候，他將“失敗沒(méi)有羞愧，羞愧的是不堅(jiān)持”的標(biāo)語(yǔ)掛在實(shí)驗(yàn)室的墻上，以此鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)中的每一個(gè)人。
2012年，劉巖帶著團(tuán)隊(duì)再次出發(fā)。
9步完成7步
兩年之后，劉巖他們不負(fù)眾望，在科技部、上海市政府以及中國(guó)科學(xué)院的大力支持下，目前已建成全球首條兆瓦級(jí)染料敏化太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線，關(guān)鍵材料實(shí)現(xiàn)低成本批量化生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化125毫米×125毫米單電池，認(rèn)證效率達(dá)到9.7%，組件認(rèn)證效率達(dá)到9.2%;建成染料敏化電池光伏一體化幕墻示范。團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)發(fā)明專利50余項(xiàng)，形成了“專利池”和可滿足產(chǎn)業(yè)化需求的全套系統(tǒng)工藝文件，還制定了4項(xiàng)相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
據(jù)悉，該項(xiàng)目轉(zhuǎn)讓后，上海硅酸鹽所技術(shù)團(tuán)隊(duì)將提供3年的技術(shù)支持，幫助企業(yè)將技術(shù)走好“最后一公里”。同時(shí)，該項(xiàng)目將在上海嘉定設(shè)立集團(tuán)總部及研發(fā)中心，推進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，并設(shè)立生產(chǎn)制造基地，在智能建筑、智能交通、物聯(lián)網(wǎng)、分布式能源等領(lǐng)域推進(jìn)染料敏化電池的應(yīng)用和規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，繼續(xù)開(kāi)展新型寬光譜響應(yīng)太陽(yáng)能電池研究。
“如果參照美國(guó)將科研活動(dòng)的技術(shù)狀態(tài)分成9個(gè)步驟評(píng)估，染料敏化太陽(yáng)能電池已經(jīng)走到第8步?，F(xiàn)在科學(xué)家將‘接力棒’交給了企業(yè)家。”施爾畏表示，只有經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的洗禮，染料敏化太陽(yáng)能電池才能真正服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)與百姓生活。
“沒(méi)有什么比實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想更令人感動(dòng)”
“建設(shè)一流研究所，一定要有一批具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的成果。”上海硅酸鹽所所長(zhǎng)宋力昕說(shuō)，染料敏化太陽(yáng)能電池項(xiàng)目歷經(jīng)了兩屆所領(lǐng)導(dǎo)班子更替，不僅沒(méi)有中斷，更被所里堅(jiān)持作為 “十二五”三個(gè)重大突破方向之一加以重點(diǎn)支持。這個(gè)團(tuán)隊(duì)可享受“特區(qū)”待遇：項(xiàng)目成員不用參加所里考核，工資待遇還略高一些，未來(lái)成果轉(zhuǎn)化后不低于50%凈收益所得將獎(jiǎng)勵(lì)給研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
宋力昕表示，“染料敏化太陽(yáng)能電池的研發(fā)成功打通了創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈，為研究所‘十三五’期間在先進(jìn)材料創(chuàng)新發(fā)展方面奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。”
上海硅酸鹽所即將竣工的多功能無(wú)機(jī)材料綜合研究基地如今成了一處必看的風(fēng)景。陽(yáng)光下，500平方米的染料敏化太陽(yáng)能電池幕墻熠熠生輝。未來(lái)，這些電池將可為這幢9層高的樓房提供照明。
作為國(guó)際最大的染料敏化太陽(yáng)能電池幕墻建筑一體化應(yīng)用示范工程，它標(biāo)志著染料敏化太陽(yáng)能電池走出實(shí)驗(yàn)室，向規(guī)?；こ虘?yīng)用邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。
“沒(méi)有什么比實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想更令人感動(dòng)了。”劉巖感慨這支團(tuán)隊(duì)的堅(jiān)韌與犧牲的勇氣。事實(shí)上，這支團(tuán)隊(duì)在10年時(shí)間里，一次次轉(zhuǎn)型，一次次攻關(guān)，打通了材料—器
中科院上海分院副院長(zhǎng)田申榮表示，相信該項(xiàng)目必將成為科研院所服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)的成功案例之一。
