【甬派】葛子義：潛心十年，在0.1毫米柔性電池上練就世界功夫
甬派客戶端記者 柯善露 孔錫成
一卷印著條紋的“薄膜”，像膠卷一般展開可以采集太陽(yáng)能，變身“移動(dòng)充電寶”。
在中科院寧波材料所的實(shí)驗(yàn)室，葛子義研究員向記者展示這卷神奇“薄膜”。它是柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池。別看它薄如蟬翼，只有0.1到0.2毫米厚，卻由活性層、界面層和電極等組成，技術(shù)含量非常高。
柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池
“有機(jī)太陽(yáng)能電池質(zhì)量輕、半透明、柔性，易于大面積印刷制備。”談起自己研究的領(lǐng)域，葛子義的眼里閃著光。有機(jī)太陽(yáng)能電池與傳統(tǒng)電池技術(shù)是互補(bǔ)的關(guān)系，應(yīng)用于光伏建筑一體化、便攜式電子產(chǎn)品的充電設(shè)備等領(lǐng)域。
憑借有機(jī)太陽(yáng)能電池研究，2019年葛子義獲得了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金，并得到400萬(wàn)元項(xiàng)目資助。去年，葛子義當(dāng)選為英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士，先后主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、基金委聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目、5項(xiàng)國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目和中科院前沿重點(diǎn)等科研項(xiàng)目。
這些成果的背后，是葛子義在基礎(chǔ)研究上多年來(lái)的潛心攻關(guān)。
1976年出生的他，從小就對(duì)化學(xué)感興趣?！拔倚r(shí)候就很喜歡觀察結(jié)冰等自然現(xiàn)象，對(duì)這些神奇的變化充滿了興趣。”1999年，他從蘭州大學(xué)化學(xué)學(xué)院畢業(yè)，并以學(xué)院第一名的成績(jī)保送到中科院化學(xué)所碩博連讀。
2005年，葛子義前往日本東京工業(yè)大學(xué)從事有機(jī)光電研究。他說(shuō)，日本很重視基礎(chǔ)研究，這一點(diǎn)對(duì)他的影響非常大，“日本同行的科研態(tài)度特別認(rèn)真，工作也比較系統(tǒng)。他們會(huì)長(zhǎng)期堅(jiān)持自己的研究方向，不急功近利。”
葛子義在日本求學(xué)
四年后，33歲的葛子義學(xué)成回國(guó)，受聘為華東理工大學(xué)教授。但他仍然放不下自己的科研夢(mèng)想。2010年，他來(lái)到寧波，加入了中科院寧波材料所，擔(dān)任有機(jī)光電材料與器件團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、有機(jī)光電化學(xué)學(xué)科帶頭人。
“寧波材料所為我提供了研究所需的實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)和設(shè)備等科研啟動(dòng)條件，購(gòu)置了一套價(jià)值200萬(wàn)的德國(guó)布勞恩手套箱，為我的科研夢(mèng)想鋪路，我非常感動(dòng)?！?/font>
葛子義使用手套箱設(shè)備進(jìn)行研究。
2010年起，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)全心投入有機(jī)/鈣鈦礦太陽(yáng)能電池和OLED研究。與很多短平快的技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品創(chuàng)新相比，他所研究的領(lǐng)域?qū)儆诨A(chǔ)研究，往往需要長(zhǎng)期積累。這條“冷板凳”，他一坐就是十余年。
“因?yàn)橛袡C(jī)太陽(yáng)能電池離應(yīng)用還有一定距離，這過(guò)程中也有很多人不理解，也會(huì)有科研經(jīng)費(fèi)短缺的時(shí)候。”葛子義坦言，這期間他會(huì)感到孤獨(dú)，也曾想過(guò)放棄，家人也會(huì)抱怨“小朋友快不認(rèn)識(shí)爸爸了”，但他都堅(jiān)持下來(lái)了。
十多年來(lái)，他基本上全年無(wú)休，甚至晚上和周末也在單位搞研究。他堅(jiān)信“有志者事竟成”。
葛子義帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)獲得的專利
坐“冷板凳”不易，把“冷板凳”坐熱更不易。
2015年，葛子義帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，在國(guó)際上率先打破有機(jī)太陽(yáng)能電池10%的效率瓶頸，達(dá)到10.02%，是當(dāng)時(shí)有機(jī)太陽(yáng)能電池領(lǐng)域最高效率之一。國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然-光子學(xué)》報(bào)道了這一重要研究進(jìn)展，這是寧波的研究成果首次在該期刊發(fā)布。
此后，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不斷突破，持續(xù)改進(jìn)和提升轉(zhuǎn)換效率?！澳壳埃覀冄邪l(fā)的玻璃基板有機(jī)太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)19%，柔性基板的光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)17%，在國(guó)際上均處于領(lǐng)先的水平?！备鹱恿x說(shuō)。此外，他還先后發(fā)表了SCI論文180余篇，申請(qǐng)發(fā)明專利50多項(xiàng)，撰寫Springer出版社等中英文專著4部。
坐得“冷板凳”，才能修得“真功夫”?！皩幉ㄊ窍冗M(jìn)制造業(yè)基地，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚，科研成果轉(zhuǎn)化土壤豐沃，未來(lái)可期?！备鹱恿x向記者透露，今年他將帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)著手與企業(yè)進(jìn)行合作，將有機(jī)太陽(yáng)能電池推向應(yīng)用領(lǐng)域。
?。ㄔ陌l(fā)布于2022年2月11日《寧波日?qǐng)?bào)》甬派客戶端）