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做研究的一些理念

已有 3853 次阅读 2012-11-25 23:43 |系统分类:科研笔记| 理念

 在组会上说了下,现在写在博客上算是立此存照,希望能够坚持。

 因为我研究的是太阳能电池和光电器件,属于工程领域范畴,所以觉得对组里工作的要求就是三个字:新,有用。 新这个比较好办,就是别的人没有做过。 有用这个,虽然是常识,但其实感觉很多人的研究都谈不上有用。我个人觉得理科方面或者说是非工程方面的研究,有用不是非常关键;但对工程方面的研究,有用却是一个必须考核的指标。毕竟,我们做的东西要应用到市场,要能改进民生。 新而无用的工程研究实在是太多。举个极端点的例子,就如同研究大便的几种烹饪方法;这个绝对新,但意义实在有限。
 
  有用在企业是非常关注的;在学术界相对轻视些,因为经常与发文章冲突。 有用,我个人觉得几个考核指标是:
  1)高效率,这个必须与市场现有的商品比较。例如太阳能电池,就必须与现在的多晶硅去比较。
  2)成本低,这个大家也都知道,但是却没有人实在去计算,人云亦云的比较多。大家都说polymer solar cell 可以低成本,但看看现在至少2000元一克的PCBM,再与人家4.6元每瓦的多晶硅太阳能电池比,真得掂量下再说。
  3)稳定性高,这个也是常识,使用寿命是很多器件的基本要求。每种器件都有行业标准,用这个标准去检验下就行了。
  4)无毒。生活水平提高了,谁都希望健康长寿;有毒的产品肯定容易被抵制。
 
  要做完全满足1,2,3,4的课题,比现有市场的产品都好的研发,实在是太难,难得无以下手。但是,我觉得又必须达到这四条,或者至少往这方面靠。以我现在做的薄膜太阳能电池为例,提高效率是王道,降低成本是必须,提高稳定性和去除毒性材料是基本要求。我要求学生们从一开始设计实验,心理就要想:什么才是最理想的状况? 自己心里先有一个蓝图,再去细细设计实验,然后一步步往下做。再举薄膜CZTS太阳能电池的例子:
   1)现在的世界记录是11%,效率方面至少要靠近,要10%。自己有新idea,但是连10%都没有信心的话就不要试了,意义不大。
   2)现在的做法都是真空或者肼溶液。如果设计溶液法,最好的溶剂是什么? 水! 最简单的步骤是什么?直接配直接涂,连离心都不要有。 最快的成膜是什么方面? 直接刮涂。最佳的原材料是什么? 单质元素。只有这样才能原子最经济。实验设计一定要往这方面努力,才是正确的方向。
   3)稳定性高。太阳能电池25年的寿命,双85 1000个小时的要求,用一些比较脆弱的东东如石墨烯等,即使效率上去了,稳定性估计也够呛。
   4)无毒,当然就是去除CdS 层了,这个比较直接。
 所以,比较理想的实验设计就是至少能达到10%的高效率,用最便宜的原材料和最简单的办法,不用CdS层,然后能得到高稳定性的器件。这个大家都懂,但是实验设计方面严格的去做,绞尽脑汁的去想,而且一步步去做,估计就没有几个人了。还是简单的一句话:一定要做最好的设计,啃最硬的骨头,而不是换换东西发发文章,做一些自己心底都觉得其实没有什么用的东东。先过自己这一关,做新而有用的科研。
 
    我现在不追潮流不灌文章,想踏踏实实的做一到两年的啃硬骨头的工作。希望能做一些禁得起时间和市场检验的研究;也希望自己不被目前这个注重对文章影响因子考核的体系淘汰。立此为证,希望自己能坚持,希望自己能存活。


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