主导高效钙钛矿基光伏材料的研发与产业化转化，聚焦叠层电池界面优化、中试线工艺适配及稳定性提升，统筹跨部门协作推动材料从实验室到量产的技术落地。

• 主导开发钙钛矿/晶硅叠层电池界面修饰技术，针对界面复合损失（初始效率损失占比35%）问题，采用分子束外延（MBE）设备制备新型咔唑基有机小分子钝化层，结合密度泛函理论（DFT）计算优化分子偶极矩（从2.1D提升至3.4D），使叠层电池效率从28.5%（JET认证）提升至29.8%，创团队单结叠层电池效率新纪录。
• 设计并搭建钙钛矿材料高通量筛选平台，整合自动化狭缝涂布机（涂覆速度0.1-10mm/s可调）与原位X射线衍射（XRD）表征系统，实现材料成膜质量与结晶度的实时监测，将传统4周的材料筛选周期压缩至7天，累计筛选出3种高稳定性钙钛矿组分（缺陷态密度<1e16 cm⁻³），其中1种已应用于中试线量产配方。
• 牵头解决中试线钙钛矿薄膜均匀性问题，通过分析狭缝涂布工艺参数（走速5mm/s时浆料粘度需匹配800-1200mPa·s），引入在线激光测厚仪（精度±1nm）与闭环反馈系统，动态调整涂布头压力（从0.3MPa优化至0.45MPa），使薄膜厚度偏差从±15%降至±3%，中试组件良率从78%提升至95%。
• 协同设备部门优化蒸镀工艺，针对C60电子传输层结晶速率过快导致的针孔缺陷（密度>1e5 cm⁻²），提出梯度升温方案（5℃/min→2℃/min）结合低功率等离子体处理（30W，Ar/O₂混合气体），改善界面接触与能级对齐，组件1000小时光照老化（ISOS-L-1标准）后效率衰减率从15%降至5%。

负责非铅/低铅光伏材料的机理研究与实验室突破，建立材料性能评估体系，支撑公司下一代光伏技术路线规划。

• 聚焦非铅锡基钙钛矿材料开发，提出Sn²+抗氧化复合策略（添加0.5mol% EDTA-2Na络合剂+1mol% 大体积胍盐阳离子），抑制Sn²+氧化为Sn⁴+（氧化率从12%降至2%），同时通过维度工程引入苯乙胺（PEA）调控晶体生长，使材料缺陷态密度从5e16 cm⁻³降至8e15 cm⁻³，实验室小面积电池（0.1cm²）效率达14.2%（NREL认证），突破锡基钙钛矿长期稳定性瓶颈。
• 搭建多维度材料表征平台，整合瞬态光电压（TPV，上升时间<100ns）、稳态表面光电压（SSPV）与电子束诱导电流（EBIC）技术，系统解析载流子传输机制，发现界面缺陷态是限制开路电压的主因（Voc deficit从0.45V降至0.32V），相关成果发表于《Advanced Functional Materials》（IF=19.0）。
• 制定钙钛矿材料量产前评估标准，涵盖光学带隙（1.5-1.7eV）、热稳定性（85℃/85%RH 1000h效率保持率>90%）、正反扫迟滞（<3%）等6项核心指标，推动3项关键参数纳入公司《新型光伏材料准入规范》，降低后续量产风险40%。
• 指导2名硕士研究生开展钙钛矿/量子点叠层研究，协助完成材料合成、器件制备及性能测试全流程，团队发表SCI论文5篇（总IF>40），申请发明专利3项（2项已授权）。

参与有机-无机杂化钙钛矿材料的基础研究与实验验证，负责材料合成、性能测试及工艺优化，支撑团队完成早期技术积累。

• 参与有机-无机杂化钙钛矿（MAPbI₃）材料合成，优化反溶剂工程（采用氯苯/甲苯混合溶剂，体积比1:3，滴加速率0.5mL/min），促进晶体定向生长（取向度从65%提升至82%），对应电池开路电压从1.08V增至1.12V，短路电流密度从24.5mA/cm²提升至25.1mA/cm²。
• 负责材料稳定性测试，执行ISOS-D-1（85℃/85%RH湿热）、ISOS-O-1（1 SUN光照）等国际标准，建立加速老化数据库，发现胍盐添加剂（浓度0.1mol%）可使组件在湿热条件下寿命延长3倍（T80从500h提升至1500h），为配方改进提供关键数据。
• 协助搭建太阳能电池测试系统，集成Keithley 2400源表与AAA级太阳模拟器（光谱失配<2%），开发自动化测试脚本（Python编写），实现I-V曲线自动采集与效率计算，测试效率误差控制在±0.2%以内，支撑团队日均测试量从10片提升至30片。
• 优化钙钛矿薄膜退火工艺，通过热重分析（TGA）确定最佳退火温度（150℃）与时间（30min），减少残留溶剂（DMF/DMSO）含量（从500ppm降至50ppm），电池迟滞因子从8%降至3%，提升器件性能一致性。

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。