本刊記者 李 鵬
為實(shí)現(xiàn)“2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和”的目標(biāo),國家主席習(xí)近平高瞻遠(yuǎn)矚,在2021年3月15日的中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議上提出,要構(gòu)建清潔、低碳、安全、高效的能源體系,控制化石能源總量,著力提高利用效能,實(shí)施可再生能源替代行動(dòng),深化電力體制改革,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
作為新能源領(lǐng)域的科技工作者和教育工作者,幾十年來,李美成不忘初心和使命,以科技創(chuàng)新為己任,解決了一個(gè)又一個(gè)新能源技術(shù)難題;他以教書育人為使命,培育了一批又一批的優(yōu)秀人才,為祖國的新能源發(fā)展奉獻(xiàn)了青春與熱情。
上文中圍繞零點(diǎn)x2區(qū)間端“a,b”中b的取值,需要先猜后證,給問題的解決帶來了較大困難,大多數(shù)學(xué)生感覺“猜”的過程似乎“大海撈針”,“撈”上的也可能不是需要的“針”.產(chǎn)生困難的原因在于f(x)的解析式中含有的lnx,它的函數(shù)值計(jì)算不方便,也較難估算.而且它與-ax+1不是 “同一系列”的函數(shù),如果能把他們轉(zhuǎn)化為“同類”關(guān)系,問題就容易解決了.另外,還需弄清楚尋找零點(diǎn)x2區(qū)間的右端“b”的最終目的是要達(dá)成定理中的一個(gè)條件,即f(b)<0.兩點(diǎn)結(jié)合起來看,若能把函數(shù)f(x)轉(zhuǎn)化為開口向下的二次函數(shù)就“猜著了”.
鈣鈦礦太陽電池是第3代太陽電池中最重要的研究方向,具有光電轉(zhuǎn)換效率高、制造成本低、工藝簡單等一系列優(yōu)點(diǎn),為解決未來的能源問題帶來了曙光。李美成持續(xù)聚焦這一國際研究前沿課題,結(jié)合交叉融合的學(xué)科基礎(chǔ)與融會(huì)貫通的技術(shù)特長,組建了頗具活力的創(chuàng)新研發(fā)團(tuán)隊(duì),全身心投入到提高鈣鈦礦太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率等電性能方面的研究工作中。
面對工作中的每一個(gè)困難,李美成帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)?wèi)汛ё詮?qiáng)不息的奮斗精神,或不休討論、或挑燈夜戰(zhàn),經(jīng)過無數(shù)個(gè)日夜,終于在鈣鈦礦太陽電池領(lǐng)域取得了重大突破:他們首次提出和構(gòu)建了鈣鈦礦p-n同質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu),并通過截面的開爾文探針力顯微鏡(KPFM)等測試技術(shù)證明了鈣鈦礦p-n同質(zhì)結(jié)中內(nèi)建電場的形成;進(jìn)一步將p-n同質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于平面型鈣鈦礦太陽電池中,促進(jìn)了載流子的定向傳輸,減少了載流子復(fù)合,最終此類鈣鈦礦太陽電池獲得了超過21.3%的光電轉(zhuǎn)換效率。
目前,李美成研發(fā)團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦太陽電池的紫外光照衰減機(jī)理、運(yùn)行穩(wěn)定性增強(qiáng)機(jī)制、材料摻雜性能優(yōu)化方法和同質(zhì)結(jié)內(nèi)建電場增強(qiáng)策略等方向開展了持續(xù)深入地研究,努力攻關(guān)高效率、高穩(wěn)定性的鈣鈦礦太陽電池的研發(fā),積極推動(dòng)我國鈣鈦礦太陽電池的技術(shù)應(yīng)用。
隨著計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化已成為能源革命和數(shù)字革命相融并進(jìn)的必然選擇,也是提升能源產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新能力,育新機(jī)、開新局、培育新增長點(diǎn)的強(qiáng)大引擎?!安恢\萬世者,不足謀一時(shí);不謀全局者,不足謀一域”,面對新能源電力產(chǎn)業(yè)的歷史性變局,李美成研發(fā)團(tuán)隊(duì)在聚焦主業(yè)的同時(shí),也不斷向數(shù)字化能源技術(shù)、智慧能源微網(wǎng)等研究方向延伸,力爭在新型電力系統(tǒng)中融入數(shù)字化前沿科技,助力我國新能源電力在新技術(shù)領(lǐng)域的“換道超車”。他經(jīng)常提醒研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員,要以發(fā)展的眼光看待新能源行業(yè)的發(fā)展,也要以全局的角度思考能源領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問題。同時(shí),他尊重每位青年教師及學(xué)生的興趣和愛好,鼓勵(lì)青年教師和同學(xué)們發(fā)揮特長,并指導(dǎo)他們開展區(qū)塊鏈技術(shù)、智慧能源等方面的學(xué)習(xí)研究,目前已初顯成效。
1.收集信息把握趨勢。首先要通過各種渠道,廣泛及時(shí)地搜集信息,既包括社會(huì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步等方面的信息,也包括國家政策法規(guī)的變更、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的更新等各種信息。并通過對這些信息的判斷,分析把握社會(huì)和行業(yè)的發(fā)展趨勢。因?yàn)?,對社?huì)和行業(yè)發(fā)展趨勢的精確把握,是培訓(xùn)需求評估工作的準(zhǔn)確定位與實(shí)施的前提。
上述研究成果已于2019年2月在國際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物《Nature Energy》上發(fā)表,并獲得了Ji-Sang Park 和 Aron Walsh 等國際專家的高度評價(jià)。有評論文章指出,p-n同質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)太陽電池的研制開辟了鈣鈦礦太陽電池新的發(fā)展路徑;鈣鈦礦p-n同質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)為鈣鈦礦太陽電池利用傳統(tǒng)硅基太陽電池的器件結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢工藝開辟了道路。該研究成果的影響已經(jīng)超出了太陽電池的范疇,其還適用于大電流模式的LED發(fā)光領(lǐng)域、低電流模式的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算等方面。
李美成帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì),以解決我國電力關(guān)鍵技術(shù)問題為目標(biāo),不斷突破創(chuàng)新。例如,近兩年他帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)開展的能源區(qū)塊鏈研究,創(chuàng)新性地提出并開發(fā)了基于雙鏈?zhǔn)絽^(qū)塊鏈的能量管理平臺(tái),解決了能源區(qū)塊鏈無法同時(shí)兼顧電力調(diào)度與交易的技術(shù)問題,相關(guān)成果除了在中科院JCR期刊分區(qū)Top期刊發(fā)表并獲得了發(fā)明專利外,還在內(nèi)蒙古電力市場進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用,幫助了地區(qū)內(nèi)新能源電力消納與電力多邊交易的有效實(shí)施,并獲得了2021年電力科技成果“金蘋果獎(jiǎng)”——知識(shí)產(chǎn)權(quán)類一等獎(jiǎng)。
在GPS接收機(jī)抗干擾技術(shù)中,空時(shí)自適應(yīng)處理(STAP)在抑制寬帶干擾和窄帶干擾時(shí)有十分顯著的效果[4]。早期的空時(shí)處理技術(shù)主要應(yīng)用于消除雷達(dá)雜波,2000年,R.L.Fante首次將空時(shí)自適應(yīng)抗干擾技術(shù)應(yīng)用到抗干擾接收機(jī)當(dāng)中,并取得了良好的效果[5]??諘r(shí)自適應(yīng)技術(shù)克服了空域?yàn)V波技術(shù)的不足,它在不增加陣元的前提下,大大增加了陣列的自由度[6]。但是,當(dāng)存在大量時(shí)變的窄帶和寬帶干擾時(shí),STAP技術(shù)的運(yùn)算量很大,嚴(yán)重影響了自適應(yīng)算法的收斂性和干擾跟蹤能力[7]。
國家主席習(xí)近平曾強(qiáng)調(diào):“中國將實(shí)施更加開放包容、互惠共享的國際科技合作戰(zhàn)略,愿同全球頂尖科學(xué)家、國際科技組織一道,加強(qiáng)重大科學(xué)問題研究,加大共性科學(xué)技術(shù)破解,加深重點(diǎn)戰(zhàn)略科學(xué)項(xiàng)目協(xié)作。”為進(jìn)一步推動(dòng)我國新能源科技發(fā)展,李美成始終堅(jiān)守開放包容、互學(xué)互鑒、共同進(jìn)步的思想,與國內(nèi)外的各領(lǐng)域?qū)<曳e極交流思想、推進(jìn)合作,通過“請進(jìn)來”“走出去”等方式,不斷拓展視野和開闊思路。
李美成(右)與“硅太陽電池之父”馬丁·格林教授(左)進(jìn)行交流
無論是科技工作者,還是新能源電力的建設(shè)者,必須具備熱愛黨、熱愛祖國、熱愛人民的政治素質(zhì),以及勇于創(chuàng)新、樸實(shí)無華的文化修養(yǎng),才能全身心投入到祖國能源電力事業(yè)的建設(shè)之中。作為華北電力大學(xué)新能源學(xué)院院長、黨委委員,李美成為進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)院文化建設(shè),更好地發(fā)揮文化凝心聚力、提質(zhì)增效的作用,持續(xù)推動(dòng)新能源電力科技發(fā)展,充分發(fā)揮了黨員干部的先鋒模范帶頭作用,通過“頭雁領(lǐng)航,群雁齊飛”的文化引領(lǐng),帶動(dòng)學(xué)院全體師生共同進(jìn)步,為新能源電力科技發(fā)展提供持續(xù)動(dòng)力。
國家主席習(xí)近平曾說過:“教師不能只做傳授書本知識(shí)的教書匠,而要成為塑造學(xué)生品格、品行、品味的‘大先生’?!睙o論科研任務(wù)多么繁重,李美成也從不忘自己是一位教育工作者,并時(shí)刻把國家主席習(xí)近平對高校教師的期望銘記于心,努力成為學(xué)生們的“大先生”。在與其他教師的交流中,他經(jīng)常會(huì)講:“動(dòng)人以言者,其感不深;動(dòng)人以行者,其應(yīng)必速?!苯逃脤W(xué)生的前提,就是老師能以身作則。從教20年來,他始終堅(jiān)持為本科生授課,擔(dān)任本科生班主任,每節(jié)專業(yè)課他都會(huì)花費(fèi)授課時(shí)間3~4倍的時(shí)間來備課,力爭在三尺講臺(tái)上的授課內(nèi)容使學(xué)生有所收獲,更希望能激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情與興趣。他指導(dǎo)了多屆碩士與博士研究生,對于學(xué)生們在科研方面提出的困惑,其都會(huì)盡力做到“傳道受業(yè)解惑”,無論多忙,學(xué)生的問題都會(huì)當(dāng)日予以答復(fù)。在與學(xué)生們的相處中,他們既是師生,也是朋友。李美成教育過的一屆屆學(xué)子不斷從校園走向社會(huì),遍布于新能源電力事業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域,從大型能源企業(yè)到科技初創(chuàng)公司,從新型紐扣電池的研發(fā)到電力基建項(xiàng)目的管理,這些學(xué)子逐漸成為祖國能源電力事業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量。
此外,李美成研發(fā)團(tuán)隊(duì)積極同電力企業(yè)及其他研究團(tuán)隊(duì)開展交流合作,并開展了聯(lián)合科技攻關(guān),在北京市能源領(lǐng)域技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目的支持下,他帶領(lǐng)由5家單位組成的聯(lián)合創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),接連2次打破了鈣鈦礦太陽電池的實(shí)驗(yàn)室光電轉(zhuǎn)換效率紀(jì)錄。另外,在中國華能集團(tuán)有限公司-華北電力大學(xué)海上風(fēng)電與智慧能源系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中,李美成作為高效穩(wěn)定鈣鈦礦太陽電池組件科研團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人,聚焦鈣鈦礦太陽電池從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到大規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù)難題,幫助企業(yè)解決實(shí)際生產(chǎn)中的“卡脖子”痛點(diǎn),不斷提升鈣鈦礦太陽電池在新能源電力行業(yè)的影響力。
新聞聯(lián)播報(bào)道李美成帶領(lǐng)青年人開展科技創(chuàng)新研究工作
早在10余年前,李美成就積極邀約行業(yè)內(nèi)的專家、學(xué)者定期到華北電力大學(xué)進(jìn)行學(xué)術(shù)交流,從近在中國科學(xué)院電工研究所的研究員,到遠(yuǎn)在牛津大學(xué)盧瑟福實(shí)驗(yàn)室的專家;從研發(fā)微觀納米材料的葡萄牙米尼奧大學(xué)的教授,到分析宏觀環(huán)境系統(tǒng)的北京師范大學(xué)的專家,這些“請進(jìn)來”的學(xué)者涵蓋了世界各地及多個(gè)與新能源相關(guān)的研究領(lǐng)域。同時(shí),李美成鼓勵(lì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)中的青年教師與優(yōu)秀研究生“走出去”,進(jìn)行出國交流,近年來,已有10余位研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員到美國、英國等世界各地的知名高校進(jìn)行了訪問學(xué)習(xí),通過長期且深入的交流,學(xué)習(xí)了國際優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢與特長,也增強(qiáng)了我國新能源科技研發(fā)方面的影響力。
春風(fēng)化雨,潤物無聲。李美成二十年如一日,努力增強(qiáng)主業(yè)競爭力、科研創(chuàng)新力、國際影響力、育人內(nèi)驅(qū)力、團(tuán)隊(duì)持續(xù)力,為祖國的新能源電力科技發(fā)展不懈奮斗!
在學(xué)科布局上,李美成不斷加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),不斷發(fā)展北京市高精尖學(xué)科——“清潔能源學(xué)”,推動(dòng)創(chuàng)建“新能源與儲(chǔ)能工程”一級(jí)學(xué)科,促進(jìn)學(xué)科交叉融合,加快培育新的學(xué)科增長點(diǎn),以帶動(dòng)新能源學(xué)科整體水平的提升和布局的優(yōu)化;在人才培養(yǎng)上,他推行“Tuitor”制全面育人理念,強(qiáng)化人才培養(yǎng)的中心地位,建立通專融合的人才培養(yǎng)體系,促進(jìn)新能源相關(guān)本科專業(yè)的融合發(fā)展,加強(qiáng)通識(shí)教育核心課程體系的建設(shè),并積極推進(jìn)“新能源與儲(chǔ)能工程”及“可再生能源與儲(chǔ)能”交叉學(xué)科和一級(jí)學(xué)科的建立;在科研評價(jià)上,他以祖國和人民的需要為己任,以奉獻(xiàn)祖國和人民為目標(biāo),立足國際前沿,深化學(xué)術(shù)科研創(chuàng)新機(jī)制改革,建立了科學(xué)合理的科研分類評價(jià)體系。
《Java程序設(shè)計(jì)》的課程具有更新快、專業(yè)性強(qiáng)、內(nèi)容復(fù)雜的特點(diǎn),在當(dāng)前教學(xué)環(huán)境中,利用泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能夠通過課前知識(shí)的主動(dòng)獲取和課上知識(shí)的內(nèi)化,通過不斷的鞏固,加深學(xué)生對該課程知識(shí)體系的建構(gòu),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。如圖1所示,具體應(yīng)用分為三個(gè)階段:
李美成簡介
李美成,教授、博士生導(dǎo)師,華北電力大學(xué)新能源學(xué)院院長,享受國務(wù)院政府特殊津貼?!伴L江學(xué)者”特聘教授、國家“萬人計(jì)劃”科技領(lǐng)軍人才、教育部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)委員、科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、教育部高等學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員、首都百名科技領(lǐng)軍人才;國家科技獎(jiǎng)評審專家、IEEE PES能源發(fā)展與發(fā)電技術(shù)委員會(huì)副主席、儲(chǔ)能材料與器件技術(shù)分委會(huì)主席、中國可再生能源學(xué)會(huì)青年工作委員會(huì)副主任。
小茉莉 先生,這是我工作的疏忽,還望您能夠原諒!(拿出一張名片)這是我的聯(lián)系電話,如果你們同意,我可以請人幫忙修復(fù)。(雨澤接過名片一看,用一種不可理喻的眼神盯住小茉莉)
主要從事新能源、儲(chǔ)能技術(shù)及智慧能源系統(tǒng)等方面的研究工作。在《Nature Energy》等國內(nèi)外期刊發(fā)表論文近300篇;獲中國和美國專利授權(quán)57項(xiàng),軟件著作權(quán)5項(xiàng);中英文編著8本;以第一完成人獲省級(jí)自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)等科技獎(jiǎng)5項(xiàng);2019年獲“電力科技創(chuàng)新大獎(jiǎng)”;入選美國斯坦福大學(xué)發(fā)布的全球前2%頂尖科學(xué)家2020年榜單。
自2010年設(shè)立全國首批新能源材料與器件本科專業(yè)以來,李美成組織開展全國專業(yè)研討會(huì),探討新能源領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的培養(yǎng)和社會(huì)需求;作為教育部教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員,他積極組織新能源材料與器件專業(yè)的全國規(guī)劃教材建設(shè),推動(dòng)新能源材料與器件專業(yè)雙萬計(jì)劃的發(fā)展。他指導(dǎo)的學(xué)生獲省部級(jí)及以上科創(chuàng)獎(jiǎng)勵(lì)10余項(xiàng)、獲國家獎(jiǎng)學(xué)金近20人。