负责钙钛矿/叠层光伏材料体系的前沿研发，主导高效稳定电池器件设计、关键材料合成及量产工艺转化，推动实验室成果向中试线落地，目标3年内实现组件效率≥28%且1000小时光照衰减＜15%。

• 主导钙钛矿-硅叠层电池界面工程攻关，针对窄带隙钙钛矿顶电池与硅底电池的电流失配问题，创新设计梯度掺杂C60:PCBM电子传输层（ETL），通过分子动力学模拟优化层厚（从80nm调整至65nm），结合等离子体增强化学气相沉积（PECVD）制备超薄氧化铟锡（ITO）缓冲层，将叠层电池短路电流密度从28.2mA/cm²提升至29.8mA/cm²，经德国Fraunhofer ISE认证效率达28.7%（当前主流单结钙钛矿效率26.5%）。
• 牵头开发无铅钙钛矿材料体系，针对Sn基钙钛矿易氧化、缺陷密度高的痛点，采用双源共蒸发工艺制备Sn-Pb合金靶材（Sn:Pb=3:7），引入苯基膦酸（PPA）作为界面钝化剂，在手套箱内完成120℃退火处理，将电池开路电压从0.82V提升至0.91V，非辐射复合损失降低40%，1cm²器件效率突破19.2%（无铅体系国际报道最高值约18.5%）。
• 推动实验室成果向中试线转化，主导编制《钙钛矿电池量产工艺SOP》，针对狭缝涂布工艺中出现的针孔缺陷，引入在线激光测厚仪（精度±10nm）实时监控湿膜厚度，配合热风干燥箱温度梯度优化（从80℃→60℃阶梯降温），将量产良率从75%提升至92%，单瓦材料成本下降18%（从0.85元/W降至0.69元/W）。
• 搭建多维度材料表征平台，整合X射线光电子能谱（XPS）、瞬态吸收光谱（TAS）及电致发光（EL）测试，建立“缺陷类型-载流子寿命-电池效率”关联模型，精准定位甲脒基钙钛矿中的I⁻空位缺陷，提出氟代甲胺（FMA）气相辅助结晶方案，使器件在85℃/85%湿度环境下运行500小时后效率保持率从82%提升至91%。

聚焦有机-无机杂化钙钛矿材料开发，负责材料合成、器件制备及稳定性测试，支撑公司100MW中试线材料选型，目标2年内实现量产材料效率≥25%且年衰减＜10%。

• 优化钙钛矿前驱体溶液配方，针对传统DMF/DMSO混合溶剂挥发速率不均导致的薄膜均匀性问题，引入2-甲氧基乙醇（2-ME）作为第三溶剂（占比15vol%），结合旋涂转速梯度调整（1000rpm→4000rpm→6000rpm），将薄膜覆盖率从92%提升至98%，小面积器件效率从23.5%提升至24.8%。
• 设计新型空穴传输层（HTL）材料，对比PTAA与NiOx的性能差异，通过分子结构修饰在NiOx表面接枝十二烷基硫酸钠（SDS），降低表面能至35mN/m（原42mN/m），减少钙钛矿溶液铺展阻力，器件迟滞因子从15%降至5%，填充因子（FF）从76%提升至81%。
• 建立加速老化测试体系，模拟IEC 61215标准设计温湿度循环（-40℃→85℃，10次循环）、光照湿热（1000小时）等测试，发现有机HTL材料在高温下易分解的问题，替换为无机CuSCN并通过原子层沉积（ALD）制备超薄TiO₂阻挡层（5nm），器件1000小时光照后效率衰减从25%降至12%。
• 参与编写《钙钛矿材料技术白皮书》，梳理12种主流材料的载流子迁移率、缺陷密度等关键参数，提出“带隙-稳定性-成本”三维评估模型，为公司后续材料选型提供数据支撑，相关结论被纳入年度技术路线图。

协助开展钙钛矿材料基础研究，负责材料合成工艺优化、基础性能测试及文献调研，支撑团队发表SCI论文2篇，申请发明专利3项。

• 开发一步法钙钛矿薄膜制备工艺，对比传统两步法（先旋涂PbI₂再反溶剂处理），优化前驱体中MACl添加量（从10mol%提升至20mol%），结合反溶剂氯苯滴加速度控制（0.5mL/s），将成膜时间从90秒缩短至45秒，薄膜XRD半高宽从0.28°降至0.15°（结晶度提升46%）。
• 搭建紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）与光致发光光谱（PL）联用测试平台，分析不同卤素掺杂（Br/I比从0→0.2）对带隙的影响，绘制“卤素比例-带隙宽度-吸收边”曲线，为后续叠层电池材料匹配提供基础数据，相关曲线被团队论文引用。
• 参与解决材料热稳定性问题，通过热重分析（TGA）发现PbI₂分解起始温度仅120℃，提出添加5wt%纳米SiO₂作为热稳定剂，将分解温度提升至180℃，材料在60℃存储30天后颜色变化ΔE从12降至3（肉眼不可辨）。
• 协助申请发明专利《一种高结晶度钙钛矿薄膜的快速制备方法》（公开号CN202010XXXXXX），提出反溶剂梯度滴加与温度场调控的组合方案，目前处于实质审查阶段。

高效低铂氢燃料电池膜电极规模化制备技术研发

• 氢燃料电池是重卡、乘用车等交通领域深度脱碳的核心载体，但膜电极作为电堆能量转换的“心脏”，其铂载量高（行业平均0.3-0.4 mg/cm²）、规模化制备一致性差的问题，导致成本占电堆总成本的40%以上，严重制约商业化落地。我的核心职责是担任项目研发负责人，带领5人跨部门团队（涵盖催化、材料、工艺、设备），聚焦“低铂化活性保持+规模化制备一致性”两大核心目标攻关。
• 项目初期面临两大技术壁垒：1）低铂Pt-Co合金催化剂在高电流密度（>1.5 A/cm²）下易发生晶格氧流失，导致活性快速衰减；2）卷对卷（R2R）连续涂布制备膜电极时，浆料的流变特性（触变性、粘度）受温度波动影响大，涂层厚度偏差超±5%（行业标准±2%），无法满足电堆一致性要求。我通过密度泛函理论（DFT）计算催化剂晶面取向，发现(111)晶面的氧还原反应（ORR）比活性比(100)晶面高30%；同时引入原子层沉积（ALD）技术，在催化剂表面修饰单原子层Pt，抑制晶格氧流失。
• 针对R2R涂布的一致性问题，我牵头搭建了浆料流变特性测试平台，通过调整分散剂（聚乙二醇）与粘结剂（PVDF）的比例（从1:3优化至1:5），将浆料触变性从0.8 Pa·s降至0.3 Pa·s；同步优化涂布机烘箱的温度梯度（从5℃/cm调整为2℃/cm），并引入在线激光测厚仪实时反馈调整涂布速度，解决了涂层厚度不均的问题。
• 项目最终实现膜电极铂载量降至0.15 mg/cm²（行业领先水平），氧还原活性较行业平均提升20%，耐久性达到20000小时（满足乘用车8年寿命要求）；R2R涂布一致性提升至±1.5%，支撑公司建成国内首条年产能10万套的低铂膜电极自动化生产线。项目成果通过ISO 26262 ASIL-C功能安全认证，助力公司获得某头部车企的10万套氢燃料电池电堆订单，直接创造营收约5亿元。我个人主导了催化剂设计、工艺优化及产线调试全流程，申请3项发明专利（1项已授权），获公司年度“研发突破奖”。

工商业储能系统液冷热管理优化及模块化设计

• 工商业储能系统（PCS+电池簇）在充放电过程中，电池单体温差若超过5℃，会导致容量衰减速率提升40%，严重影响系统寿命（行业平均6-8年）。我的职责是作为储能热管理子项目负责人，解决“高效散热+模块化维护”的痛点，支撑公司工商业储能产品的竞争力提升。
• 项目初期遇到两个关键问题：1）传统“一簇一泵”的液冷系统流道设计不合理，电池簇内部温差达8-10℃；2）热管理单元与电池簇为一体化设计，单簇故障需整体停机维修，运维效率低。我采用ANSYS Fluent进行液冷流道CFD仿真，对比蛇形、平行、蛇形-平行组合三种流道的水力分布，发现组合流道的流量均匀性提升35%；同时建立电池簇热阻网络模型，分析不同冷却液流速（0.5-1.2 m/s）下的散热效果，确定最优流速为0.8 m/s。
• 针对模块化维护需求，我将热管理系统从电池簇中解耦，设计独立的热管理单元（包含水泵、换热器、膨胀罐），通过快插接头与电池簇连接；同时开发“热管理单元自诊断系统”，基于温度传感器数据实时预警故障，实现单单元更换时间从4小时缩短至1小时。
• 项目成果使电池簇内部最大温差降至3℃以内，系统循环寿命从6000次提升至8000次（对应寿命延长至8-10年），单瓦时热管理成本下降25%。该方案支撑公司拿到5个工商业储能项目（总容量约200 MWh），新增营收约3亿元。我个人主导了热管理方案设计、仿真验证及模块化开发，获1项实用新型专利（“一种工商业储能系统液冷热管理单元”），推动公司产品入选“2021年国内工商业储能TOP5解决方案”。

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。