李美成：五力合一，助推新能源科技发展

　　为实现“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的目标，国家主席习近平高瞻远瞩，在 2021年3月15日的中央财经委员会第九次会议上提出，要构建清洁、低碳、安全、高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。

　　作为新能源领域的科技工作者和教育工作者，几十年来，李美成不忘初心和使命，以科技创新为己任，解决了一个又一个新能源技术难题；他以教书育人为使命，培育了一批又一批的优秀人才，为祖国的新能源发展奉献了青春与热情。

不忘初心，专注主业，增强“竞争力”

　　钙钛矿太阳电池是第3代太阳电池中最重要的研究方向，具有光电转换效率高、制造成本低、工艺简单等一系列优点，为解决未来的能源问题带来了曙光。李美成持续聚焦这一国际研究前沿课题，结合交叉融合的学科基础与融会贯通的技术特长，组建了颇具活力的创新研发团队，全身心投入到提高钙钛矿太阳电池的光电转换效率等电性能方面的研究工作中。

　　面对工作中的每一个困难，李美成带领研发团队怀揣自强不息的奋斗精神，或不休讨论、或挑灯夜战，经过无数个日夜，终于在钙钛矿太阳电池领域取得了重大突破：他们首次提出和构建了钙钛矿p-n 同质结结构，并通过截面的开尔文探针力显微镜 (KPFM) 等测试技术证明了钙钛矿p-n 同质结中内建电场的形成；进一步将p-n 同质结结构应用于平面型钙钛矿太阳电池中，促进了载流子的定向传输，减少了载流子复合，最终此类钙钛矿太阳电池获得了超过 21.3% 的光电转换效率。

　　上述研究成果已于 2019 年 2 月在国际顶级学术刊物《Nature Energy》上发表，并获得了Ji-Sang Park 和 Aron Walsh 等国际专家的高度评价。有评论文章指出，p-n 同质结结构太阳电池的研制开辟了钙钛矿太阳电池新的发展路径；钙钛矿p-n 同质结结构为钙钛矿太阳电池利用传统硅基太阳电池的器件结构和优势工艺开辟了道路。该研究成果的影响已经超出了太阳电池的范畴，其还适用于大电流模式的LED 发光领域、低电流模式的神经形态计算等方面。

　　目前，李美成研发团队在钙钛矿太阳电池的紫外光照衰减机理、运行稳定性增强机制、材料掺杂性能优化方法和同质结内建电场增强策略等方向开展了持续深入地研究，努力攻关高效率、高稳定性的钙钛矿太阳电池的研发，积极推动我国钙钛矿太阳电池的技术应用。

交叉融合，同核扩张，增强“创新力”

　　随着计算机与互联网技术的发展，数字化已成为能源革命和数字革命相融并进的必然选择，也是提升能源产业科技创新能力，育新机、开新局、培育新增长点的强大引擎。“不谋万世者，不足谋一时；不谋全局者，不足谋一域”，面对新能源电力产业的历史性变局，李美成研发团队在聚焦主业的同时，也不断向数字化能源技术、智慧能源微网等研究方向延伸，力争在新型电力系统中融入数字化前沿科技，助力我国新能源电力在新技术领域的“换道超车”。他经常提醒研发团队成员，要以发展的眼光看待新能源行业的发展，也要以全局的角度思考能源领域亟需解决的技术问题。同时，他尊重每位青年教师及学生的兴趣和爱好，鼓励青年教师和同学们发挥特长，并指导他们开展区块链技术、智慧能源等方面的学习研究，目前已初显成效。

　　李美成带领研发团队，以解决我国电力关键技术问题为目标，不断突破创新。例如，近两年他带领研发团队开展的能源区块链研究，创新性地提出并开发了基于双链式区块链的能量管理平台，解决了能源区块链无法同时兼顾电力调度与交易的技术问题，相关成果除了在中科院JCR 期刊分区Top 期刊发表并获得了发明专利外，还在内蒙古电力市场进行了实际应用，帮助了地区内新能源电力消纳与电力多边交易的有效实施，并获得了2021 年电力科技成果“金苹果奖”——知识产权类一等奖。

对标先进，国内外交流，增强“影响力”

　　国家主席习近平曾强调：“中国将实施更加开放包容、互惠共享的国际科技合作战略，愿同全球顶尖科学家、国际科技组织一道，加强重大科学问题研究，加大共性科学技术破解，加深重点战略科学项目协作。”为进一步推动我国新能源科技发展，李美成始终坚守开放包容、互学互鉴、共同进步的思想，与国内外的各领域专家积极交流思想、推进合作，通过“请进来”“走出去”等方式，不断拓展视野和开阔思路。

　　早在10余年前，李美成就积极邀约行业内的专家、学者定期到华北电力大学进行学术交流，从近在中国科学院电工研究所的研究员，到远在牛津大学卢瑟福实验室的专家；从研发微观纳米材料的葡萄牙米尼奥大学的教授，到分析宏观环境系统的北京师范大学的专家，这些“请进来”的学者涵盖了世界各地及多个与新能源相关的研究领域。同时，李美成鼓励研发团队中的青年教师与优秀研究生“走出去”，进行出国交流，近年来，已有10 余位研发团队成员到美国、英国等世界各地的知名高校进行了访问学习，通过长期且深入的交流，学习了国际优秀团队的优势与特长，也增强了我国新能源科技研发方面的影响力。

　　此外，李美成研发团队积极同电力企业及其他研究团队开展交流合作，并开展了联合科技攻关，在北京市能源领域技术协同创新项目的支持下，他带领由 5 家单位组成的联合创新团队，接连2 次打破了钙钛矿太阳电池的实验室光电转换效率纪录。另外，在中国华能集团有限公司－华北电力大学海上风电与智慧能源系统联合实验室的建设中，李美成作为高效稳定钙钛矿太阳电池组件科研团队的负责人，聚焦钙钛矿太阳电池从实验室研发到大规模生产的技术难题，帮助企业解决实际生产中的“卡脖子”痛点，不断提升钙钛矿太阳电池在新能源电力行业的影响力。

教书育人，授之以渔，增强“内驱力”

　　国家主席习近平曾说过：“教师不能只做传授书本知识的教书匠，而要成为塑造学生品格、品行、品味的‘大先生’。”无论科研任务多么繁重，李美成也从不忘自己是一位教育工作者，并时刻把国家主席习近平对高校教师的期望铭记于心，努力成为学生们的“大先生”。在与其他教师的交流中，他经常会讲：“动人以言者，其感不深；动人以行者，其应必速。”教育好学生的前提，就是老师能以身作则。从教20 年来，他始终坚持为本科生授课，担任本科生班主任，每节专业课他都会花费授课时间3～4 倍的时间来备课，力争在三尺讲台上的授课内容使学生有所收获，更希望能激发学生们的学习热情与兴趣。他指导了多届硕士与博士研究生，对于学生们在科研方面提出的困惑，其都会尽力做到“传道受业解惑”，无论多忙，学生的问题都会当日予以答复。在与学生们的相处中，他们既是师生，也是朋友。李美成教育过的一届届学子不断从校园走向社会，遍布于新能源电力事业的各个领域，从大型能源企业到科技初创公司，从新型纽扣电池的研发到电力基建项目的管理，这些学子逐渐成为祖国能源电力事业发展的中坚力量。

文化引领，凝心聚力，增强“持续力”

　　无论是科技工作者，还是新能源电力的建设者，必须具备热爱党、热爱祖国、热爱人民的政治素质，以及勇于创新、朴实无华的文化修养，才能全身心投入到祖国能源电力事业的建设之中。作为华北电力大学新能源学院院长、党委委员，李美成为进一步加强学院文化建设，更好地发挥文化凝心聚力、提质增效的作用，持续推动新能源电力科技发展，充分发挥了党员干部的先锋模范带头作用，通过“头雁领航，群雁齐飞”的文化引领，带动学院全体师生共同进步，为新能源电力科技发展提供持续动力。

　　在学科布局上，李美成不断加强顶层设计，不断发展北京市高精尖学科——“清洁能源学”，推动创建“新能源与储能工程”一级学科，促进学科交叉融合，加快培育新的学科增长点，以带动新能源学科整体水平的提升和布局的优化；在人才培养上，他推行“Tuitor”制全面育人理念，强化人才培养的中心地位，建立通专融合的人才培养体系，促进新能源相关本科专业的融合发展，加强通识教育核心课程体系的建设，并积极推进“新能源与储能工程”及“可再生能源与储能”交叉学科和一级学科的建立；在科研评价上，他以祖国和人民的需要为己任，以奉献祖国和人民为目标，立足国际前沿，深化学术科研创新机制改革，建立了科学合理的科研分类评价体系。　　

　　春风化雨，润物无声。李美成二十年如一日，努力增强主业竞争力、科研创新力、国际影响力、育人内驱力、团队持续力，为祖国的新能源电力科技发展不懈奋斗！

李美成简介

　　李美成，教授、博士生导师，华北电力大学新能源学院院长，享受国务院政府特殊津贴。“长江学者”特聘教授、国家“万人计划”科技领军人才、教育部科学技术委员会委员、科技部中青年科技创新领军人才、教育部高等学校教学指导委员会委员、首都百名科技领军人才；国家科技奖评审专家、IEEE PES 能源发展与发电技术委员会副主席、储能材料与器件技术分委会主席、中国可再生能源学会青年工作委员会副主任。

　　主要从事新能源、储能技术及智慧能源系统等方面的研究工作。在《Nature Energy》等国内外期刊发表论文近 300 篇；获中国和美国专利授权 57 项，软件著作权 5 项；中英文编著 8 本；以第一完成人获省级自然科学奖一等奖、北京市科学技术奖等科技奖 5 项；2019 年获“电力科技创新大奖”；入选美国斯坦福大学发布的全球前 2% 顶尖科学家 2020 年榜单。

　　自 2010 年设立全国首批新能源材料与器件本科专业以来，李美成组织开展全国专业研讨会，探讨新能源领域专业人才的培养和社会需求；作为教育部教学指导委员会委员，他积极组织新能源材料与器件专业的全国规划教材建设，推动新能源材料与器件专业双万计划的发展。他指导的学生获省部级及以上科创奖励 10 余项、获国家奖学金近 20 人。

作者 | 李　鹏

单位 | 《太阳能》杂志

来源 | 《太阳能》杂志2021年第11期 P5—P7

DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20210728.d