主导钙钛矿/晶硅叠层电池界面材料开发与稳定性优化，负责空穴传输层（HTL）材料改性、钙钛矿吸光层结晶调控及中试线工艺放大，推动实验室效率突破向量产转化。

• 针对钙钛矿/晶硅叠层电池顶电池界面复合损耗问题，主导开发新型有机小分子HTL材料（基于苯并二噻吩-砜骨架），通过分子偶极调控优化能级对齐，结合旋涂-真空退火复合工艺，将界面复合速率从1.2×10⁴ cm/s降至3.5×10³ cm/s；同步引入XPS与UPS表征验证界面能带弯曲改善，助力叠层电池效率从23.8%提升至26.1%（经JRC认证），相关成果发表于《Advanced Energy Materials》。
• 为解决钙钛矿吸光层大面积制备中的晶界缺陷问题，设计两步法前驱体工程：第一步采用刮刀涂布制备PbI₂基底，第二步通过气相辅助反溶剂工程（VAE）调控结晶动力学，将平均晶粒尺寸从0.8μm增大至2.3μm，缺陷密度（通过PLQY测试）从1.8×10¹⁶ cm⁻³降至1.1×10¹⁶ cm⁻³，组件（100cm²）短路电流密度提升至25.7 mA/cm²。
• 牵头中试线（10MW）工艺放大，针对真空闪蒸法制备Spiro-OMeTAD HTL时出现的厚度均匀性问题，开发基于流体力学模拟（COMSOL）的喷嘴阵列优化方案，调整蒸发源间距与温度梯度，使膜厚偏差从±8%控制在±3%以内，配合在线PL监测系统实现良率从65%提升至82%，支撑产线试生产通过TÜV南德IEC61215稳定性测试（1000h光照后效率衰减＜8%）。
• 作为核心成员参与国家重点研发计划‘高效稳定叠层光伏技术’（2023YFB4200100），负责材料体系设计与稳定性机理研究，主导撰写3份技术白皮书，推动2项行业标准制定；团队获2024年中国光伏技术创新奖，个人申请发明专利8项（授权4项），其中‘一种基于砜基小分子的钙钛矿界面修饰方法’已转让给合作组件厂商。

聚焦PERC/TOPCon电池表面钝化材料开发，负责氧化铝/氧化硅叠层钝化膜工艺优化及非晶硅薄膜缺陷控制，支撑电池效率年提升0.5%以上。

• 针对TOPCon电池背表面硼氧复合体导致的效率衰减，提出等离子体增强化学气相沉积（PECVD）制备纳米级SiOx钝化层方案，通过射频功率（250W→300W）与气体配比（SiH₄/NH₃=1:8→1:10）调控，将膜层折射率从2.0优化至2.2，有效抑制硼扩散，电池开路电压（Voc）从725mV提升至738mV，量产效率突破25.3%。
• 开发基于原子层沉积（ALD）的Al₂O₃钝化膜快速制备工艺，突破传统热ALD速率限制（0.1nm/cycle→0.3nm/cycle），通过脉冲NH₃等离子体活化表面羟基，使膜层负电荷密度从1.2×10¹² cm⁻²提升至2.5×10¹² cm⁻²，PERC电池背面复合速率从280 cm/s降至110 cm/s，支撑产线良率提升3%。
• 建立钝化膜缺陷表征体系，结合深能级瞬态谱（DLTS）与电子束诱导电流（EBIC）技术，定位TOPCon电池前表面金字塔尖端的悬挂键缺陷，提出HF/HCl混合酸刻蚀预处理方案，将少子寿命从120μs延长至210μs，组件功率（M10规格）从585W提升至605W。
• 主导编写《TOPCon电池钝化材料技术规范》（企业标准Q/XK 003-2021），推动3项钝化膜制备技术申请发明专利，其中‘一种用于TOPCon电池的纳米叠层钝化膜及其制备方法’获2022年省专利优秀奖。

参与晶硅电池银浆烧结工艺优化与铝背场材料改性研究，负责实验数据采集、机理分析与工艺参数验证，为量产提供基础技术支撑。

• 针对传统银浆烧结后接触电阻偏高的问题，系统研究烧结温度（780℃→820℃）与峰值压力（30N→45N）对Ag-Si共熔层的影响，通过扫描电镜（SEM）观察晶界形貌，发现适度过烧可促进Ag晶粒重排，使接触电阻率从8.2×10⁻⁶ Ω·cm²降至4.5×10⁻⁶ Ω·cm²，单瓦银耗减少0.05g。
• 开发铝背场掺杂硼元素工艺，通过丝网印刷添加硼硅玻璃粉（B₂O₃含量3wt%），在烧结过程中形成p+发射极，将电池背面反射率从22%提升至18%，短路电流密度（Jsc）增加0.1mA/cm²，支撑常规多晶电池效率从18.2%提升至18.5%。
• 搭建材料性能数据库，整合银浆、铝浆、减反膜的物化参数与电池效率关联模型，通过多元线性回归分析筛选关键影响因素，为研发决策提供数据支撑，缩短新配方验证周期从8周缩短至5周。
• 协助完成2项实用新型专利申请（‘一种银浆烧结炉温场均匀性优化装置’‘铝背场掺杂用硼粉定量添加系统’），参与撰写《晶硅太阳电池材料应用手册》基础章节。

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。