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施正荣:仅以此文悼念我的师兄、朋友和同事Stuart Wenham教授

光伏系统工程  来源:PV兔子  作者:施正荣  2017/12/27 9:32:05  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:12月19号下午,星期二,我正在上海一家理发店理发,突然接到一个来自澳洲的电话。“Hi, Zhengrong! This is Alison, Stuart’s daughter. Stuart is terminally ill. He is dying now. If you would like to see him,this is the last chance。” 听到电话,我急忙答到: “我乘今晚的飞机来悉尼,一下飞机就去医院看他。” Alison说:“Stuart 可能等不了那么久了,医生讲他可能只有几分钟或几个小时。”听到这些,我如雷轰顶,仿佛世界末日来临。我怱忙打电话,请我已在悉尼的夫人先代我去探望Wenham教授。

Alison的电话让我很吃惊!很难过!我无法接受这样的现实。今年十月初,我在悉尼,我们还一起吃过饭。当时他说身体有些不适,但看上去很健康。他还是跟以往一样的亲和、谈笑风生、幽默,还是那么喜欢喝橙汁。没有想到那竟然是我们最后一次的晚餐、最后一次的谈心、最后一次交流光伏技术的发展。每次来澳洲,我总要花至少一天的时间去新南威尔斯大学(UNSW)的光伏研究中心,拜访Martin、Stuart 教授和中心的其他老师和学生。每次跟Stuart 的见面都无法定时、定点,因为他总是怱怱忙忙从一个刚结束的会议赶过来或者在去另一会议的间隙。尽管如此,我们的见面总是那么亲切、放松,无所不谈。但是,谈得最多的还是光伏技术。最近两年,Stuart 谈得最多的是关于晶体硅材料和电池的氢钝化研究以及其产业化应用,尤其是用该技术解决高效电池(如PERC)的初始衰减。

图1. 我和Stuart在旧金山合影

认识Stuart 是在1989年5月UNSW光伏研究中心的月度研究例会上。我1989年3月参入UNSW光伏研究中心,在Martin教授的指导下攻读博士学位,初定的论文题目是“高效多晶硅埋栅电池的研究”。当时在Martin的领导下,光伏研究中心从事几个领域的研究工作:“埋栅电池”、“超高效电池”、“薄膜材料和电池”、“理论与测试”。每个研究小组每月召开一次例会,由每位研究生(硕士和博士)、博士后和科研工作人员对自己的研究工作做出汇报,讨论和下一步的工作计划。Martin 和Stuart 会参加所有研究小组的会议,帮助分析实验结果,提出建议和工作思路。后来我发现这是一个非常有效的科研管理方法,在后来的Pacific Solar 和 Suntech,我们一直延续了这种科研例会,收到非常好的效果。

我对Stuart学术造诣的了解,从阅读他的博士论文开始。由于我初选的研究课题是“多晶硅埋栅电池”的研究,我首先花了两个月的时间阅读了Stuart 厚达400页的博士论文。在后续的月度例会和工作交流中,他给我留下了深刻印象:理论基础扎实,实验方法严谨,思维创新、敏捷,交流通俗易懂,为人亲和、友善,是一位难得的良师益友。

Stuart 是Martin教授的第一位研究生, 埋栅电池是Martin和Stuart 的共同创新和发明,是上世纪八十年代首先提出,并通过大量的实验研究开发的高效电池产业化技术,Stuart从理论上和实验上对晶体硅埋栅电池做了系统的研究,采用激光开槽和机械沙轮开槽等技术开发了埋栅电池的制造工艺,包括:槽内的选择性扩散、表面二氧化硅的钝化、表面减反射膜、铝的吸杂、背电场钝化和镀铜金属化等技术。尤其是激光开槽埋栅电池技术第一次创造了单晶硅电池光电转换效率超过20%的世界纪录!在九十年代初期,在Martin和Stuart 的指导下,更多的博士生对“埋栅电池”的技术和工艺进行了拓展和完善,如多晶硅埋栅电池,PERC埋栅电池等,将电池的转换效率进一步提高至22%以上,并在UNSW光伏研究中心建立了中试生产线。1992年,日本本田汽车公司采用“埋栅电池”生产的高效电池造了一辆太阳能汽车,该车在1992年横跨澳大利亚南北3000多公里,从达尔文市至阿德雷得市的全球太阳能汽车大赛中获得冠军!该技术在八十年代后期和九十年代初期分别授权给包括BP Solar在内的多家公司进行产业化生产。1994年,我曾陪Martin和Stuart去云南半导体器件厂和北京太阳能研究所洽谈“埋栅电池”技术转让事宜。

1989年9月,我改变了博士论文的研究课题,开始从事“多晶硅薄膜太阳能电池”的研究。工作的主要内容是釆用液相生长法(Solution Growth)将多晶硅薄膜生长在玻璃上,从而降低硅材料的用量,以期降低光伏电池的制造成本。这是当年UNSW光伏研究中心的一个重要研究方向,我有幸能够近距离地跟Stuart 和Martin交流和工作,很快我发现Stuart 不仅是一位太阳能电池器件专家,也是一位精通晶体生长的材料专家。他对硅的液相、气相、物理、化学生长方法以及硅晶体从成核到生长和缺陷杂质的形成机理很有见解。有一次,我私下问他,你如何能如此知识渊博,技能熟练?他回答说,他在业余时间花了大量的时间阅读文献,系统学习,否则无法有效参与课题组的讨论并做出贡献。1993年年底,Martin和Stuart 提出了多层p-n结多晶硅薄膜电池的设计发明,并进行了大量的理论计算和实验研究。1994年年底,该项发明成功获得四千五百万澳元的投资并成立了Pacific Solar公司。我很幸运参与了这一项目的研究开发并担当骨干工作。在此期间,Stuart 提出了采用激光技术实现选择性扩散和金属隔离工艺,我们当年成功地将这两项技术用于多晶硅薄膜电池的研制。后来,这些技术又被成功地应用到高效晶体硅电池的大规模生产中。

2001年1月,我携全家来到无锡,创建了无锡尚德太阳能电力有限公司。尽管之前做了充分的准备,但是心里还是充满忐忑,毕竟我从未从事过大规模的商业生产活动。2001年年底,我回到澳洲,跟Stuart 进行了长时间的交流,也将我的担心告诉了他。Stuart 拍着我的肩膀说:“正荣,我为你的创业勇气感到骄傲!你在光伏研究中心十几年的学习工作和积累足够能帮你实现产业化成功,我也很愿意帮助你优化生产工艺、提高转换效率、培养技术人才。”听到他的这些话,让我倍感温暖和自信。Stuart 在攻读博士学位之前,曾在BP Solar工作过两年,他在电池工厂的工作经验一定能给我帮助。2003年3月,我第一次邀请Stuart来无锡,他看到了“现代版”的电池生产线和15%多晶硅电池的转换效率感到异常的兴奋。PECVD 氮化硅取代了从前的APCVD 二氧化钛;连续自动化三道丝网印刷机取代了以往的手工印刷设备;自动化电池转换效率分档测试设备代替了当年的手工测试仪等。看到这些,Stuart讲:“正荣,你干得很好!我衷心地为你和你的团队高兴!如果你同意,我想每年派学生到你公司实习。”第一次到访,Stuart在无锡待了一个星期,为尚德的技术人员作了三次培训,其中包括PC1D电池的特性模拟和虚拟制造模式(virtual manufacture)等。目前,活跃在光伏产业界的很多骨干当年都在尚德参与了Stuart 的现场培训。在培训期间,正巧江苏省科技厅的领导来公司参观,他静悄悄地走进了Stuart的培训教室体验培训的场景,十分钟后,他走出教室,对我和在场的其他领导讲,多年来我们一直鼓励和盼望的接地气的中外技术合作,我在尚德看到了!从那以后,尚德跟UNSW建立了长期的科研和人才培养的合作关系,Stuart 每2~3个月来一次尚德,帮助改善工艺、提高效率,为技术人员上课、答疑。

图2. 我和Stuart共同为尚德光伏研发中心大楼奠基

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