光伏行业“智慧管家”

本文转自：经济日报

光伏行业“智慧管家”

——记江苏协鑫公司研发技术部经理张华利

本报记者 蒋 波

“光伏是绿色事业，是造福百姓的产业，我愿意一生从事这项工作。”翻开江苏协鑫硅材料科技发展有限公司（以下简称“江苏协鑫”）研发技术部经理张华利的笔记本，首页记录着这样一句话。

自2007年进入光伏行业以来，张华利始终扎根一线，深耕技术创新和产品研发，带领团队主导开发的“铸造单晶硅的籽晶重复利用”“大尺寸硅片和太阳能电池产业化成套技术”等多个科研项目，先后荣获多项科技奖项。

“创新是核心竞争力。我们希望以独具创新力的产品，继续开创无限可能。” 张华利的话语中透着自信。

钻研技术促创新

在位于徐州经济技术开发区的江苏协鑫颗粒硅技术应用示范项目现场，记者见到了张华利。他正和同事一起穿梭在高耸林立的直拉单晶炉之间，检查单晶炉运行情况。

“替代高能耗的棒状硅原料，实现低碳的颗粒硅在直拉单晶中的高比例投用，是张华利和研发团队共同努力的成果之一。”江苏协鑫联席首席执行官兰天石告诉记者。

“技术创新成果的取得离不开企业支持。”张华利说，企业的高度重视、团队同事的全力支持，是让他在科研工作上坐得住、沉下心、有成果的动力源泉。

带着在光伏行业摸爬滚打了8年的研发经验，2015年张华利加入江苏协鑫。“当时在多晶硅片市场，江苏协鑫已经有了一定的市场地位。这时候的研发工作不再是‘雪中送炭’，必须找准关键点，实现‘锦上添花’。”张华利说。

经过一段时间学习后，张华利发现江苏协鑫推出的第三代高效多晶硅片产品，在用户体验、光电转换平均效率以及抗光衰等方面还存在短板。

“为解决难题，我们建了一个‘研发群’，挑起产品创新的担子。”张华利回忆，那段日子是痛并快乐着，每个人都全身心扑在研发上，不是做试验就是分析数据，从结构到材料，一遍遍推敲论证，几乎到了废寝忘食的地步。

张华利认为，技术创新有时候就像一层窗户纸，虽然看起来很简单，但捅破它却并非易事。

“比如解决多晶硅片的光衰问题，需要通过寻找其他化学元素，并将其掺杂于光伏多晶硅片中，以提升产品性能。但掺杂哪些元素，如何掺杂得更均匀，着实需要花费一些时间来研究验证。”张华利说。

科研是一项周期漫长的工作。失败，实践；再失败，再实践。试验一直在进行。

通过反复试验，团队找到掺杂工艺的合适配方，即在多晶硅片中增加“镓”元素，结合特有的掺杂工艺，可解决多晶硅片的光衰问题。这为后续PERC（发射极钝化和背面接触电池工艺）等高效工艺的应用奠定了基础。

张华利并不满足。他还参与了高效工艺高纯坩埚的研发，有效解决了多晶硅片边缘的黑边问题，大幅降低边缘黑边比例。

转型升级挑重担

“知其然，还要知其所以然。”这是张华利对自己的要求。每一个产品他都要去了解原理、研究参数，细致到每一个零件的具体情况，都做到心中有数。

在他的电脑里，分门别类地存储着各种被同事们称为“宝贝”的文件。产品分析、问题统计、产品的难点及建议……他喜欢琢磨，每完成一个项目他都要做“精细”总结，逐一列出需要思考的问题，工艺需要解决的问题，设计需要修改完善的问题等。

“技术和产品创新永无止境。”张华利说，从2017年开始，单晶硅逐渐成为发展趋势。这对于江苏协鑫来说，转型升级迫在眉睫。

“在硅料环节主要有两种技术路线，一种是‘西门子法’，一种是江苏协鑫研发的流化床法颗粒硅。”张华利解释，颗粒硅是基础原材料，要真正运用到单晶硅片产品生产上，必须要翻越提高纯度这座“山头”。

最初拿到的颗粒硅品质较不稳定，总金属杂质含量常常达到几个ppbw（十亿分之一）。“单晶的生长条件极为苛刻，一旦有杂质，单晶就长不出来。”张华利说，研发需要降低颗粒硅的杂质含量，使颗粒硅的杂质含量小于1ppbw，这就相当于在10亿只鸡蛋里不能有一只“坏蛋”。

在张华利和同事们看来，这几乎是无法完成的任务。“一开始连自己也有了打退堂鼓的想法。不过我很快就想通了，如果没有挑战性，创新也就失去了意义。”张华利说。

从接到任务那一刻起，张华利和团队就投入了紧张的研发中，以实验室为“家”便成为常态。

“要提高质量，需要控制的指标非常多。大家做了无数次的试验，分析每一个结果，并及时发现差异，找出可能对结果有正向影响的因子。”张华利说，通过半年多近乎“疯狂”的研究，产品终于研发成功。

在张华利团队和相关部门的共同努力下，企业自主研发出颗粒硅、钙钛矿、电子级多晶硅等新能源材料领域前沿产品。

张华利参与研发的“第三代高效多晶硅硅锭硅片的研发与产业化”项目，获得了2018年度江苏省科学技术奖二等奖和中国能源研究会能源创新奖二等奖。

“现在，总金属含量低于0.5ppbw的颗粒硅产品已经得到市场广泛认可和应用。接下来，我们要面对的是N型太阳能电池技术更迭浪潮。”张华利的每一步都走得很扎实。

带好团队谋长远

在同事眼中，光伏产品研发“领头羊”只是张华利的工作标签。他还是“学习劳模”“微信群主”和“加班先生”。

“自身素质过硬固然重要，但更重要的是让更多人提高水平。”通过“张华利创新工作室”这一平台，他大力培育新人，在“传帮带”上下功夫。

走进“张华利创新工作室”，记者被这里浓浓的学习氛围感染。《太阳能电池材料》《硅材料科学与技术》等光伏产业相关书籍被摆放在进门处最显眼的位置，会议桌上还放着一大摞期刊论文材料。

“进入创新工作室，第一要过读书关。这些书籍和文章都是我精心挑选的，每个成员不仅要读，还要记笔记、写心得。”在张华利看来，创新的灵感来源于不断的学习和实践。事事处处皆学问，要多向同事学、向同行学。

研发技术部助理工程师耿浩浩对此体会很深。“张师傅是上班忙研究，下班忙研讨。只要逮着机会，总会跟我们分享关于光伏技术和创新方面的学习心得。”耿浩浩说，理论学习与研发实践之间有距离，通过张师傅手把手的指导，他在实际工作过程中少走了许多弯路。

张华利常常督促工作室的同事们，要多学习、多思考，要让自己有能力和工作对话，这样干起活来才更有成就感。

为了让大家接触到更多更新的行业内容，张华利加了100多个行业、专业微信群，也把同事们拉进去，在群里探讨、交流。

在同事眼里，张华利对待工作有种“拼命三郎”的干劲儿。钻生产一线、泡实验室，即使在周末，也经常能看到他忙碌的身影。

“目前，工作室的队伍已经壮大到70多人。我希望通过自己的努力，感染身边更多的技术人员，用匠心推动创新。”张华利说，创新创造不能靠单打独斗，众人拾柴火焰才能更高。

功夫有成，时光不负。张华利的成长有目共睹，成绩和荣誉也纷至沓来，他累计申请超40项国家发明专利，还获得了全国五一劳动奖章等荣誉。“我们要继续精益求精、开拓创新，踏实做好每件事，研发出新产品，保质保量完成每项工作任务。”张华利说。