探訪浙江首個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室：硅材料實(shí)驗(yàn)室

走進(jìn)浙江大學(xué)玉泉校區(qū)新橋門，在第一個(gè)路口右拐，一直朝北走到底，你會(huì)看到一個(gè)單獨(dú)的院落，里面有寥寥幾幢二層高的樓房，看上去普普通通。

　　但內(nèi)行人知道，這里坐落的是浙大及浙江省第一個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——硅材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。1985年，在浙江大學(xué)半導(dǎo)體材料研究所的基礎(chǔ)上，原國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)建設(shè)硅材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(原名高純硅及硅烷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)。這是國(guó)內(nèi)最早一批國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

　　目前，實(shí)驗(yàn)室以硅材料及半導(dǎo)體材料為核心，重點(diǎn)研究半導(dǎo)體硅材料、半導(dǎo)體薄膜材料、復(fù)合半導(dǎo)體材料以及功能材料微納結(jié)構(gòu)，是國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)和人才培養(yǎng)的主要基地之一。

　　眾所周知，硅被廣泛應(yīng)用在各種電子科技產(chǎn)品中，是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料。因此，它的產(chǎn)量和技術(shù)水平，從一個(gè)方面也標(biāo)志了一個(gè)國(guó)家的電子工業(yè)水平。同時(shí)，它也是太陽(yáng)能電池的主要材料，支撐了太陽(yáng)能光伏高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　硅晶體體積增大，純度提高。

　　走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的院子，你會(huì)看到院子里的一塊電子屏幕上，時(shí)刻滾動(dòng)著“歡迎參觀硅材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”這行字。這種電子字幕太常見了，一般人很容易忽視它的存在。

　　但實(shí)驗(yàn)室的這塊電子屏卻是內(nèi)藏玄機(jī)。支撐它日夜運(yùn)轉(zhuǎn)的電能，是由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化而來的，而其中最大的功臣，就是晶體硅制成的太陽(yáng)能電池。這是硅材料一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　在國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、浙大半導(dǎo)體材料研究所所長(zhǎng)楊德仁教授的辦公室里，這種太陽(yáng)能電池隨處可見。

　　辦公室墻上掛著一塊用畫框裱起來的晶體硅太陽(yáng)能電池。這是德國(guó)高科技企業(yè)肖特集團(tuán)(SchottAG)邀請(qǐng)他作報(bào)告時(shí)贈(zèng)予的。茶幾上放著一個(gè)小裝飾品，這是國(guó)際上最大的多晶硅材料生產(chǎn)企業(yè)協(xié)鑫中能公司贈(zèng)送給他的，只要直接暴露在太陽(yáng)光下，其中的太陽(yáng)能電池就會(huì)帶動(dòng)風(fēng)車的葉片旋轉(zhuǎn)。

　　楊德仁說，目前約90%的太陽(yáng)能發(fā)電都要依賴于硅材料，它可被稱作“新能源的戰(zhàn)略材料”，在開發(fā)清潔的新能源上將大有作為。

　　實(shí)驗(yàn)室院子里那塊屏幕只是一個(gè)小范圍的使用。楊德仁舉了另一個(gè)例子，杭州火車東站的屋頂上，就鋪滿了晶體硅太陽(yáng)能電池，為杭州東站提供源源不斷的電力。

　　開發(fā)太陽(yáng)能電池有兩個(gè)關(guān)鍵問題，降低成本和提高轉(zhuǎn)換效率。

　　通常的晶體硅太陽(yáng)能電池，是在高質(zhì)量硅片上制成的，這種硅片從提拉或澆鑄的硅錠上切割而成。楊德仁說，硅晶體材料的體積越大，制成的太陽(yáng)能電池的成本就會(huì)降低。

　　道理很簡(jiǎn)單，比如一個(gè)小鍋?zhàn)龅娘垑?個(gè)人吃，那給30個(gè)人做飯就需要做10次。但如果換成一個(gè)能做10個(gè)人飯量的大鍋，就只需要做3次，節(jié)約了時(shí)間和能源。

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