主导钙钛矿/晶硅叠层电池关键材料研发，聚焦空穴传输层（HTL）、界面修饰层材料设计与量产适配，推动材料性能突破及中试线转化。

• 主导设计新型吩噻嗪基空穴传输层（HTL）材料体系，基于密度泛函理论（DFT）计算筛选12种候选分子，结合旋涂-梯度退火工艺优化，解决传统Spiro-OMeTAD材料遇水易分解、长期稳定性差的痛点；最终材料T80寿命（效率衰减至初始80%的时间）从500小时延长至5000小时，支撑叠层电池组件年衰减率从1.2%降至0.5%，相关成果申请发明专利2项（ZL2023108XXXXXX、ZL2024103XXXXXX）。
• 搭建多维度材料-器件关联表征平台，整合X射线光电子能谱（XPS）、稳态光致发光（PL）光谱及原位电化学阻抗谱（EIS）技术，建立“材料缺陷密度-载流子迁移率-电池填充因子”的定量预测模型，将材料配方迭代实验周期从8周压缩至4周，支撑3代HTL材料快速验证，其中第3代材料使叠层电池开路电压（Voc）提升至1.82 V。
• 协同工艺团队攻克叠层电池顶底电池界面复合难题，引入原子层沉积（ALD）制备5 nm超薄氧化铟锡（ITO）缓冲层，结合等离子体表面处理调控界面能，将界面复合速率从5×10⁴ cm/s降至8×10³ cm/s，叠层电池效率突破32.1%（经日本JRC独立认证），创团队单结/叠层电池效率双纪录。
• 主导编制《钙钛矿叠层电池材料量产技术规范》，梳理材料纯度控制（≥99.99%）、溶液配制（固含量误差＜0.5%）及器件制备（涂覆速度±2 mm/s）等12项关键工艺节点，推动实验室成果向百兆瓦级中试线转化；协助建成首条叠层电池试验产线，良率从65%提升至88%，单瓦成本降低18%。

聚焦有机光伏（OPV）稠环电子受体（FREA）材料开发，负责分子设计、合成工艺优化及小试线验证，推动材料从实验室到量产的工程化落地。

• 基于给体-受体（D-A）分子工程策略，设计合成新型萘并二噻吩（NDT）基稠环电子受体PTzBDT-F，通过Stille偶联合成路径优化（调整催化剂用量、反应温度），将材料带隙从1.5 eV精准调节至1.35 eV，匹配聚合物给体PM6后，单结OPV器件效率从14.2%提升至16.8%（经美国NREL认证），创当时小面积器件效率新高。
• 开发溶液法加工工艺优化方案，针对OPV材料易聚集问题，采用“氯苯/氯仿二元溶剂逐层旋涂+二甲基甲酰胺（DMF）蒸汽退火”工艺，减少分子横向聚集导致的相分离；使活性层厚度均匀性从±5 nm提升至±2 nm，器件批次间效率偏差从8%降至3%，满足小批量生产一致性要求。
• 建立材料热稳定性测试体系，通过加速老化实验（85℃/85%RH环境箱）发现PTzBDT-F材料在1200小时后效率保持率仅78%；针对性在噻吩侧链引入三氟甲基修饰，增强分子间π-π堆积作用，将1200小时效率保持率提升至92%，为后续量产提供可靠性数据支撑。
• 作为核心成员参与国家重点研发计划“高效低成本有机光伏材料开发”课题，负责材料设计与性能指标部分；项目获批经费1200万元，支撑团队搭建OPV材料合成-器件制备-稳定性测试全链条研发平台。

参与晶硅PERC电池钝化材料优化，聚焦氮化硅（SiNx）膜层掺杂与边缘漏电问题解决，提升电池转换效率及长期可靠性。

• 负责氮化硅钝化膜硼掺杂工艺优化，通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）设备调整硅烷（SiH₄）、氨气（NH₃）及硼烷（B₂H₆）流量比例（从1:5:0优化至1:4:0.1），结合射频功率动态调节（2500 W→3000 W），将膜层固定电荷密度从5×10¹¹ cm⁻³提升至2×10¹² cm⁻³，电池开路电压（Voc）从685 mV提升至698 mV，转换效率提升0.4%。
• 针对PERC电池边缘漏电问题，使用扫描电子显微镜（SEM）与能量色散X射线光谱（EDS）分析，定位到切割损伤层残留的硼硅玻璃（BSG）导致边缘复合；提出“HF预清洗（1%浓度，30 s）+臭氧氧化（O₃氛围，10 min）”复合处理工艺，将边缘复合电流密度从15 fA/cm²降至5 fA/cm²，组件功率衰减率降低0.3%（首年≤1.5%）。
• 协助搭建电池性能测试平台，集成Keithley 2400 IV测试仪、氙灯量子效率（QE）测试系统及WT-2000少子寿命测试仪，实现从硅片制绒到电池封装的全流程性能数据采集；将单电池测试时间从8分钟缩短至3分钟，支撑团队每月完成200+片电池测试，加速工艺迭代。
• 参与编写《PERC电池钝化层质量控制手册》，明确SiNx膜厚（75±5 nm）、折射率（2.0±0.05）及硼掺杂浓度（3×10¹⁹ cm⁻³）等关键参数的控制方法，被纳入公司电池生产SOP（标准作业程序）。

钢铁厂高温烟气余热梯级利用系统研发及产业化

• 项目背景：国内钢铁行业高温烟气（800-1200℃）余热利用率仅30%-35%，存在能量匹配不合理、耐蚀材料失效、工况波动适应差三大痛点；目标是开发一套“精准梯级利用+长寿命材料+智能调控”的余热回收系统，将利用率提升至60%以上，支撑钢铁企业低碳转型。
• 关键难题与技术：1）高温烟气热量与多类型用能端（发电、预热、制热）的梯级匹配问题；2）烟气中SO₂、H₂S等腐蚀介质下的材料耐久性；3）钢铁厂工况波动（±15%烟气量）下系统效率稳定控制。针对性采用TRIZ功能裁剪理论重构能量流，选用碳化硅增强铝基复合材料（对比镍基合金成本下降30%），开发基于Python的数字孪生实时优化模型。
• 核心行动与创新：牵头组建材料-热工-自动化跨部门团队，主导完成3轮系统仿真（ANSYS Fluent模拟烟气流动与热量传递）、5次中试验证（调整熔盐储能温度阈值从550℃优化至600℃，提升ORC模块发电效率3%）；创新性将“高温熔盐储能+ORC发电+锅炉预热”三级梯级架构落地，解决了传统系统“高品位热量浪费”问题。
• 成果与价值：系统投用后，单套处理10万Nm³/h烟气，年节标煤1.2万吨、减排CO₂3万吨；帮助公司拿下河钢、鞍钢3个项目，累计营收4200万元。主导2项发明专利（“一种钢铁厂高温烟气梯级余热回收系统”“耐蚀碳化硅铝基复合材料制备方法”），发表EI论文《钢铁厂余热梯级利用系统能量匹配优化》；个人获行业协会“2023年度新能源技术创新先锋”。

生物质气化合成气净化工艺优化及装备开发

• 项目背景：生物质气化制合成气（用于燃料电池分布式发电）时，焦油含量高达500mg/Nm³、H₂S达50ppm，远超燃料电池≤10mg/Nm³、≤1ppm的纯度要求；传统净化工艺（布袋除尘+湿法脱硫）存在二次污染、运行成本高的问题，需开发低成本、高效净化方案。
• 关键难题与技术：1）焦油的催化氧化效率低（传统催化剂活性≤50%）；2）H₂S吸附剂的硫容不足（≤15%）；3）工艺集成后的稳定性。针对焦油去除，筛选MnO₂-CeO₂复合催化剂；针对H₂S，优化活性炭负载ZnO的吸附剂配方。
• 核心行动与创新：负责催化剂制备与性能表征（XRD、TEM分析催化剂晶相结构），通过正交试验优化煅烧温度（500℃）、Mn/Ce摩尔比（3:1），使催化剂焦油转化率提升至92%；主导搭建10Nm³/h小试装置，测试不同工况下的净化效果，调整PSA（变压吸附）吸附剂装填比例（活性炭:分子筛=7:3），实现H₂S脱除率≥99.9%。
• 成果与价值：净化工艺成本较传统方案下降25%，装备实现量产并卖出15套，支撑公司拿下江苏某生物质发电项目；参与1项实用新型专利（“一种生物质气化合成气净化装置”），发表核心期刊论文《MnO₂-CeO₂催化剂用于生物质焦油催化氧化的性能研究》；个人技术能力从“单一模块研发”升级为“全流程工艺设计”，成为部门生物质方向核心技术骨干。

支教时发现乡村小学因缺乏实验器材，科学课多停留在课本讲解。返校后联合实验室开发出百元级科学实验背包，内含20个基础实验器材。为确保可持续运营，设计配套视频课程与城乡结对系统，并培训132名大学生担任远程助教。项目覆盖9省47所学校后，学生科学兴趣评分提升35%。这段经历教会我用产品思维解决社会问题，当看到孩子们用自制望远镜发现土星光环时，我理解了教育的真谛是点燃可能性。