“光伏是綠色事業(yè),是造福百姓的產業(yè),我愿意一生從事這項工作。”翻開江蘇協(xié)鑫硅材料科技發(fā)展有限公司(以下簡稱“江蘇協(xié)鑫”)研發(fā)技術部經理張華利的筆記本,首頁記錄著這樣一句話。
自2007年進入光伏行業(yè)以來,張華利始終扎根一線,深耕技術創(chuàng)新和產品研發(fā),帶領團隊主導開發(fā)的“鑄造單晶硅的籽晶重復利用”“大尺寸硅片和太陽能電池產業(yè)化成套技術”等多個科研項目,先后榮獲多項科技獎項。
“創(chuàng)新是核心競爭力。我們希望以獨具創(chuàng)新力的產品,繼續(xù)開創(chuàng)無限可能。” 張華利的話語中透著自信。
鉆研技術促創(chuàng)新
在位于徐州經濟技術開發(fā)區(qū)的江蘇協(xié)鑫顆粒硅技術應用示范項目現(xiàn)場,記者見到了張華利。他正和同事一起穿梭在高聳林立的直拉單晶爐之間,檢查單晶爐運行情況。
“替代高能耗的棒狀硅原料,實現(xiàn)低碳的顆粒硅在直拉單晶中的高比例投用,是張華利和研發(fā)團隊共同努力的成果之一。”江蘇協(xié)鑫聯(lián)席首席執(zhí)行官蘭天石告訴記者。
“技術創(chuàng)新成果的取得離不開企業(yè)支持。”張華利說,企業(yè)的高度重視、團隊同事的全力支持,是讓他在科研工作上坐得住、沉下心、有成果的動力源泉。
帶著在光伏行業(yè)摸爬滾打了8年的研發(fā)經驗,2015年張華利加入江蘇協(xié)鑫。“當時在多晶硅片市場,江蘇協(xié)鑫已經有了一定的市場地位。這時候的研發(fā)工作不再是‘雪中送炭’,必須找準關鍵點,實現(xiàn)‘錦上添花’。”張華利說。
經過一段時間學習后,張華利發(fā)現(xiàn)江蘇協(xié)鑫推出的第三代高效多晶硅片產品,在用戶體驗、光電轉換平均效率以及抗光衰等方面還存在短板。
“為解決難題,我們建了一個‘研發(fā)群’,挑起產品創(chuàng)新的擔子。”張華利回憶,那段日子是痛并快樂著,每個人都全身心撲在研發(fā)上,不是做試驗就是分析數(shù)據(jù),從結構到材料,一遍遍推敲論證,幾乎到了廢寢忘食的地步。
張華利認為,技術創(chuàng)新有時候就像一層窗戶紙,雖然看起來很簡單,但捅破它卻并非易事。
“比如解決多晶硅片的光衰問題,需要通過尋找其他化學元素,并將其摻雜于光伏多晶硅片中,以提升產品性能。但摻雜哪些元素,如何摻雜得更均勻,著實需要花費一些時間來研究驗證。”張華利說。
科研是一項周期漫長的工作。失敗,實踐;再失敗,再實踐。試驗一直在進行。
通過反復試驗,團隊找到摻雜工藝的合適配方,即在多晶硅片中增加“鎵”元素,結合特有的摻雜工藝,可解決多晶硅片的光衰問題。這為后續(xù)PERC(發(fā)射極鈍化和背面接觸電池工藝)等高效工藝的應用奠定了基礎。
張華利并不滿足。他還參與了高效工藝高純坩堝的研發(fā),有效解決了多晶硅片邊緣的黑邊問題,大幅降低邊緣黑邊比例。
轉型升級挑重擔
“知其然,還要知其所以然。”這是張華利對自己的要求。每一個產品他都要去了解原理、研究參數(shù),細致到每一個零件的具體情況,都做到心中有數(shù)。
在他的電腦里,分門別類地存儲著各種被同事們稱為“寶貝”的文件。產品分析、問題統(tǒng)計、產品的難點及建議……他喜歡琢磨,每完成一個項目他都要做“精細”總結,逐一列出需要思考的問題,工藝需要解決的問題,設計需要修改完善的問題等。
“技術和產品創(chuàng)新永無止境。”張華利說,從2017年開始,單晶硅逐漸成為發(fā)展趨勢。這對于江蘇協(xié)鑫來說,轉型升級迫在眉睫。
“在硅料環(huán)節(jié)主要有兩種技術路線,一種是‘西門子法’,一種是江蘇協(xié)鑫研發(fā)的流化床法顆粒硅。”張華利解釋,顆粒硅是基礎原材料,要真正運用到單晶硅片產品生產上,必須要翻越提高純度這座“山頭”。
最初拿到的顆粒硅品質較不穩(wěn)定,總金屬雜質含量常常達到幾個ppbw(十億分之一)。“單晶的生長條件極為苛刻,一旦有雜質,單晶就長不出來。”張華利說,研發(fā)需要降低顆粒硅的雜質含量,使顆粒硅的雜質含量小于1ppbw,這就相當于在10億只雞蛋里不能有一只“壞蛋”。
在張華利和同事們看來,這幾乎是無法完成的任務。“一開始連自己也有了打退堂鼓的想法。不過我很快就想通了,如果沒有挑戰(zhàn)性,創(chuàng)新也就失去了意義。”張華利說。
從接到任務那一刻起,張華利和團隊就投入了緊張的研發(fā)中,以實驗室為“家”便成為常態(tài)。
“要提高質量,需要控制的指標非常多。大家做了無數(shù)次的試驗,分析每一個結果,并及時發(fā)現(xiàn)差異,找出可能對結果有正向影響的因子。”張華利說,通過半年多近乎“瘋狂”的研究,產品終于研發(fā)成功。
在張華利團隊和相關部門的共同努力下,企業(yè)自主研發(fā)出顆粒硅、鈣鈦礦、電子級多晶硅等新能源材料領域前沿產品。
張華利參與研發(fā)的“第三代高效多晶硅硅錠硅片的研發(fā)與產業(yè)化”項目,獲得了2018年度江蘇省科學技術獎二等獎和中國能源研究會能源創(chuàng)新獎二等獎。
“現(xiàn)在,總金屬含量低于0.5ppbw的顆粒硅產品已經得到市場廣泛認可和應用。接下來,我們要面對的是N型太陽能電池技術更迭浪潮。”張華利的每一步都走得很扎實。
帶好團隊謀長遠
在同事眼中,光伏產品研發(fā)“領頭羊”只是張華利的工作標簽。他還是“學習勞模”“微信群主”和“加班先生”。
“自身素質過硬固然重要,但更重要的是讓更多人提高水平。”通過“張華利創(chuàng)新工作室”這一平臺,他大力培育新人,在“傳幫帶”上下功夫。
走進“張華利創(chuàng)新工作室”,記者被這里濃濃的學習氛圍感染。《太陽能電池材料》《硅材料科學與技術》等光伏產業(yè)相關書籍被擺放在進門處最顯眼的位置,會議桌上還放著一大摞期刊論文材料。
“進入創(chuàng)新工作室,第一要過讀書關。這些書籍和文章都是我精心挑選的,每個成員不僅要讀,還要記筆記、寫心得。”在張華利看來,創(chuàng)新的靈感來源于不斷的學習和實踐。事事處處皆學問,要多向同事學、向同行學。
研發(fā)技術部助理工程師耿浩浩對此體會很深。“張師傅是上班忙研究,下班忙研討。只要逮著機會,總會跟我們分享關于光伏技術和創(chuàng)新方面的學習心得。”耿浩浩說,理論學習與研發(fā)實踐之間有距離,通過張師傅手把手的指導,他在實際工作過程中少走了許多彎路。
張華利常常督促工作室的同事們,要多學習、多思考,要讓自己有能力和工作對話,這樣干起活來才更有成就感。
為了讓大家接觸到更多更新的行業(yè)內容,張華利加了100多個行業(yè)、專業(yè)微信群,也把同事們拉進去,在群里探討、交流。
在同事眼里,張華利對待工作有種“拼命三郎”的干勁兒。鉆生產一線、泡實驗室,即使在周末,也經常能看到他忙碌的身影。
“目前,工作室的隊伍已經壯大到70多人。我希望通過自己的努力,感染身邊更多的技術人員,用匠心推動創(chuàng)新。”張華利說,創(chuàng)新創(chuàng)造不能靠單打獨斗,眾人拾柴火焰才能更高。
功夫有成,時光不負。張華利的成長有目共睹,成績和榮譽也紛至沓來,他累計申請超40項國家發(fā)明專利,還獲得了全國五一勞動獎章等榮譽。“我們要繼續(xù)精益求精、開拓創(chuàng)新,踏實做好每件事,研發(fā)出新產品,保質保量完成每項工作任務。”張華利說。
來源:中國經濟網-《經濟日報》 記者 蔣 波
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