7個院士頭銜！這位鈣鈦礦光伏專家有點“高產(chǎn)”

他所負責課題“高效穩(wěn)定鈣鈦礦光伏器件研究”曾入選“中國高校十大科技進展”。

文/NE-SALON新能薈小編團

上月月底，院士選舉告一段落，但網(wǎng)友對于院士名單出爐的討論并沒有因此結(jié)束。從他們的討論中，NE-SALON新能薈小編了解到了一位發(fā)表論文數(shù)近2800篇的院士，他就是西北工業(yè)大學教授、鈣鈦礦光伏專家——黃維。據(jù)不完全統(tǒng)計，黃維院士的總論文數(shù)量已經(jīng)達到2731篇，在國內(nèi)的學者里面排名第一。

一位網(wǎng)友稱，按照黃維院士44年的科研生涯計算，他每月基本上要產(chǎn)出5篇論文，才可能達到現(xiàn)在這個數(shù)量。

01、探尋柔性鈣鈦礦光伏的“神秘叢林”，走出一條無人走過的路

公開資料顯示，黃維，1963年5月出生，1979年進入北京大學化學系學習，獲得理學學士、碩士和博士學位。此后，先后就職于北京大學、復旦大學、南京郵電大學、南京工業(yè)大學；2011年，48歲的黃維當選為中國科學院院士。如今，黃維擔任西北工業(yè)大學校務委員會副主任、校學術(shù)委員會主任、江蘇科技大學客座教授。在學術(shù)上，他所著論文被國際同行引用超12萬次，是科睿唯安（SciVal，全球頂級科技論文數(shù)據(jù)庫）物理、化學與材料學科全球高被引學者，獲美國、新加坡、中國等國授權(quán)或公開發(fā)明專利800余項，并兩度獲得國家自然科學獎二等獎。

黃維是國際上最早一批從事柔性電子研究的世界頂尖學者，被業(yè)界譽為“柔性電子學之父”。柔性電子可概括為是將有機/無機材料電子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術(shù)，以其獨特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工藝，在信息、能源、醫(yī)療、國防等領(lǐng)域具有廣泛應用前景。在我們新能源領(lǐng)域，柔性電子的代表之一就是柔性光伏電池。我們的黃維院士就是一名柔性鈣鈦礦光伏的專家，他所負責的課題“高效穩(wěn)定鈣鈦礦光伏器件研究”曾入選“中國高校十大科技進展”。

2013年，正當全球光伏領(lǐng)域的科學家聚焦于第二代薄膜太陽能電池的制備上時，黃維早就把目光放在了鈣鈦礦上。和傳統(tǒng)硅基太陽能相比，鈣鈦礦光伏更便宜、更輕薄、更環(huán)保，同時理論效率也更高。但是，具有眾多優(yōu)勢的鈣鈦礦卻存在很多的“痛點”問題，如不穩(wěn)定、光電轉(zhuǎn)化率不高、制備工藝復雜等，以至于鈣鈦礦光伏電池遲遲無法大規(guī)模生產(chǎn)。

聚焦于解決甲脒基鈣鈦礦材料在高濕度下的不穩(wěn)定性，黃維院士團隊自2013年起就開始著手攻克這個問題。在院士的帶領(lǐng)下，盡管團隊思維很活躍，想出來了多種解決辦法，但沒有一種能夠獲得實際的成功。團隊的大師兄晁凌鋒說“那時候，感覺就像在一片神秘的叢林中開辟道路，不知道怎么走，會走向何方。”另一名團隊成員惠煒說“我用大量時間嘗試了各種方法，沒有任何進展。每天早晨，我都是滿懷信心設(shè)計實驗，到晚上垂頭喪氣離開?！北皇》磸驼勰ィ瑘F隊的成員想到了放棄。

但是黃維院士卻說“我們做科研，就是要做別人沒有做過的、別人認為不可能實現(xiàn)的，這樣的課題才有意義。再堅持堅持！”

終于，在黃維院士的鼓勵和團隊成員的不懈努力下，2017年，團隊成員另辟蹊徑，發(fā)現(xiàn)了一種綠色的質(zhì)子型離子液體來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有機溶劑去制備鈣鈦礦材料。據(jù)團隊負責人晁凌鋒介紹，離子液體就像是草原上的“牧羊犬”，在“羊群”——也就是鈣鈦礦的分子成分中起到了發(fā)號施令、排兵布陣的作用，待穩(wěn)定隊形后它便無聲退出了。因此，有了新型離子液體的加持，鈣鈦礦光伏材料的制備過程變得非常簡單，可完全在室溫、高濕度環(huán)境下制備，更令人驚喜的是，通過此工藝制備出的鈣鈦礦光伏電池效率也得到了大幅度提升。

最終，這項科學研究以《Stabilizing black-phase formamidiniumperovskite formation at room temperature and high humidity》（室溫和高濕度下穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池）為名，于2021年，發(fā)表在世界頂尖期刊Science（《科學》）上，打破了學界對“全無機鈣鈦礦在空氣中高濕度下不穩(wěn)定”的傳統(tǒng)觀念。

2022年，黃維院士團隊又開創(chuàng)性地解決了另一個鈣鈦礦光伏領(lǐng)域的痛點問題。眾所周知，印刷技術(shù)是鈣鈦礦光伏器件產(chǎn)業(yè)化的主要發(fā)展方向，但是低粘度有機溶劑體系難以應用于鈣鈦礦薄膜的制備。于是黃維院士通過一種離子液體創(chuàng)造性地制備出了一種長期穩(wěn)定的鈣鈦礦印刷油墨，以應用于制備圖案化的鈣鈦礦光伏器件。相關(guān)研究以《Perovskite solar cells based on screen-printed thinfilms》（基于絲網(wǎng)印刷薄膜的鈣鈦礦太陽能電池）為題發(fā)表在另一篇世界頂尖期刊Nature（《自然》）上。

02、7院院士在社會服務中躬耕踐行

當然，黃院士研究內(nèi)容非常廣泛，鈣鈦礦光伏只是他眾多研究領(lǐng)域中的一個。除了在鈣鈦礦光伏，他還在柔性鈣鈦礦發(fā)光、基于生物醫(yī)學光子學納米平臺的癌癥診斷和治療等方面頗有建樹，創(chuàng)造性地提出了有機半導體p-n能帶調(diào)控理論，取得了國內(nèi)外同行公認的成就，被有機光電子學之父、諾貝爾獎獲得者AJ Heeger教授譽為有機光電子學領(lǐng)域的國際領(lǐng)軍人物之一。

如今，黃維已經(jīng)榮獲中國科學院院士、俄羅斯科學院外籍院士、亞太材料科學院院士、東盟工程與技術(shù)科學院外籍院士、巴基斯坦科學院外籍院士、國際歐亞科學院院士和美國工程院外籍院士7個院士頭銜。

然而，盡管取得了如此多的成就，但有網(wǎng)友卻對這位院士嗤之以鼻，認為黃教授論文產(chǎn)量過高，這里面或許會有灌水的論文，質(zhì)量并不高。

但是筆者認為，黃維教授不僅論文數(shù)量多，且還有大量專利以及國家級獎項，真正能在實踐當中落地，對社會創(chuàng)造價值，是一位令人尊敬的科學家。

當然，黃院士本人也對這些質(zhì)疑毫不在意，反而更加努力地投身到社會服務中去。他此前做過多次跨社會學科的嘗試，高度關(guān)注我國高等教育、人才科學的發(fā)展方向，在社會服務中躬耕踐行。同時，他極度看好未來中國科學的發(fā)展，他曾說“（在未來）像諾貝爾獎這樣的國際性重要指標，在中國大地出現(xiàn)應該將會成為常態(tài)，而不是個案。在文學獎之后，自然科學和生命科學方面的獎項將陸續(xù)被中國人斬獲，沒有任何懸念……”我們期待黃院士描述的那一天早日到來。來源NE-SALON新能薈G

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