李美成：五力合一，助推新能源科技發(fā)展

本刊記者 李 鵬

為實現(xiàn)“2030年前碳達峰、2060年前碳中和”的目標，國家主席習近平高瞻遠矚，在2021年3月15日的中央財經(jīng)委員會第九次會議上提出，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，實施可再生能源替代行動，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，解決了一個又一個新能源技術(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)展奉獻了青春與熱情。

上文中圍繞零點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x2區(qū)間的右端“b”的最終目的是要達成定理中的一個條件,即f(b)<0．兩點結(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”．

不忘初心，專注主業(yè)，增強“競爭力”

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，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)合交叉融合的學科基礎(chǔ)與融會貫通的技術(shù)特長，組建了頗具活力的創(chuàng)新研發(fā)團隊，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困難，李美成帶領(lǐng)研發(fā)團隊懷揣自強不息的奮斗精神，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；進一步將p-n同質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)應用于平面型鈣鈦礦太陽電池中，促進了載流子的定向傳輸，減少了載流子復合，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)團隊在鈣鈦礦太陽電池的紫外光照衰減機理、運行穩(wěn)定性增強機制、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)，積極推動我國鈣鈦礦太陽電池的技術(shù)應用。

隨著計算機與互聯(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、開新局、培育新增長點的強大引擎?！安恢\萬世者，不足謀一時；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)團隊在聚焦主業(yè)的同時，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)團隊成員，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，他尊重每位青年教師及學生的興趣和愛好，鼓勵青年教師和同學們發(fā)揮特長，并指導他們開展區(qū)塊鏈技術(shù)、智慧能源等方面的學習研究，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，廣泛及時地搜集信息，既包括社會發(fā)展、技術(shù)進步等方面的信息，也包括國家政策法規(guī)的變更、行業(yè)標準的更新等各種信息。并通過對這些信息的判斷，分析把握社會和行業(yè)的發(fā)展趨勢。因為，對社會和行業(yè)發(fā)展趨勢的精確把握，是培訓需求評估工作的準確定位與實施的前提。

交叉融合，同核擴張，增強“創(chuàng)新力”

上述研究成果已于2019年2月在國際頂級學術(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。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)計算等方面。

李美成帶領(lǐng)研發(fā)團隊，以解決我國電力關(guān)鍵技術(shù)問題為目標，不斷突破創(chuàng)新。例如，近兩年他帶領(lǐng)研發(fā)團隊開展的能源區(qū)塊鏈研究，創(chuàng)新性地提出并開發(fā)了基于雙鏈式區(qū)塊鏈的能量管理平臺，解決了能源區(qū)塊鏈無法同時兼顧電力調(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)蒙古電力市場進行了實際應用，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施，并獲得了2021年電力科技成果“金蘋果獎”——知識產(chǎn)權(quán)類一等獎。

在GPS接收機抗干擾技術(shù)中，空時自適應處理（STAP）在抑制寬帶干擾和窄帶干擾時有十分顯著的效果[4]。早期的空時處理技術(shù)主要應用于消除雷達雜波，2000年，R.L.Fante首次將空時自適應抗干擾技術(shù)應用到抗干擾接收機當中，并取得了良好的效果[5]?？諘r自適應技術(shù)克服了空域濾波技術(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，當存在大量時變的窄帶和寬帶干擾時，STAP技術(shù)的運算量很大，嚴重影響了自適應算法的收斂性和干擾跟蹤能力[7]。

對標先進，國內(nèi)外交流，增強“影響力”

國家主席習近平曾強調(diào)：“中國將實施更加開放包容、互惠共享的國際科技合作戰(zhàn)略，愿同全球頂尖科學家、國際科技組織一道，加強重大科學問題研究，加大共性科學技術(shù)破解，加深重點戰(zhàn)略科學項目協(xié)作?！睘檫M一步推動我國新能源科技發(fā)展，李美成始終堅守開放包容、互學互鑒、共同進步的思想，與國內(nèi)外的各領(lǐng)域?qū)＜曳e極交流思想、推進合作，通過“請進來”“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。作為華北電力大學新能源學院院長、黨委委員，李美成為進一步加強學院文化建設(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)，帶動學院全體師生共同進步，為新能源電力科技發(fā)展提供持續(xù)動力。

國家主席習近平曾說過：“教師不能只做傳授書本知識的教書匠，而要成為塑造學生品格、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，并時刻把國家主席習近平對高校教師的期望銘記于心，努力成為學生們的“大先生”。在與其他教師的交流中，他經(jīng)常會講：“動人以言者，其感不深；動人以行者，其應必速?！苯逃脤W生的前提，就是老師能以身作則。從教20年來，他始終堅持為本科生授課，擔任本科生班主任，每節(jié)專業(yè)課他都會花費授課時間3～4倍的時間來備課，力爭在三尺講臺上的授課內(nèi)容使學生有所收獲，更希望能激發(fā)學生們的學習熱情與興趣。他指導了多屆碩士與博士研究生，對于學生們在科研方面提出的困惑，其都會盡力做到“傳道受業(yè)解惑”，無論多忙，學生的問題都會當日予以答復。在與學生們的相處中，他們既是師生，也是朋友。李美成教育過的一屆屆學子不斷從校園走向社會，遍布于新能源電力事業(yè)的各個領(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)到電力基建項目的管理，這些學子逐漸成為祖國能源電力事業(yè)發(fā)展的中堅力量。

教書育人，授之以漁，增強“內(nèi)驅(qū)力”

此外，李美成研發(fā)團隊積極同電力企業(yè)及其他研究團隊開展交流合作，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)新項目的支持下，他帶領(lǐng)由5家單位組成的聯(lián)合創(chuàng)新團隊，接連2次打破了鈣鈦礦太陽電池的實驗室光電轉(zhuǎn)換效率紀錄。另外，在中國華能集團有限公司-華北電力大學海上風電與智慧能源系統(tǒng)聯(lián)合實驗室的建設(shè)中，李美成作為高效穩(wěn)定鈣鈦礦太陽電池組件科研團隊的負責人，聚焦鈣鈦礦太陽電池從實驗室研發(fā)到大規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù)難題，幫助企業(yè)解決實際生產(chǎn)中的“卡脖子”痛點，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)播報道李美成帶領(lǐng)青年人開展科技創(chuàng)新研究工作

文化引領(lǐng)，凝心聚力，增強“持續(xù)力”

早在10余年前，李美成就積極邀約行業(yè)內(nèi)的專家、學者定期到華北電力大學進行學術(shù)交流，從近在中國科學院電工研究所的研究員，到遠在牛津大學盧瑟福實驗室的專家；從研發(fā)微觀納米材料的葡萄牙米尼奧大學的教授，到分析宏觀環(huán)境系統(tǒng)的北京師范大學的專家，這些“請進來”的學者涵蓋了世界各地及多個與新能源相關(guān)的研究領(lǐng)域。同時，李美成鼓勵研發(fā)團隊中的青年教師與優(yōu)秀研究生“走出去”，進行出國交流，近年來，已有10余位研發(fā)團隊成員到美國、英國等世界各地的知名高校進行了訪問學習，通過長期且深入的交流，學習了國際優(yōu)秀團隊的優(yōu)勢與特長，也增強了我國新能源科技研發(fā)方面的影響力。

春風化雨，潤物無聲。李美成二十年如一日，努力增強主業(yè)競爭力、科研創(chuàng)新力、國際影響力、育人內(nèi)驅(qū)力、團隊持續(xù)力，為祖國的新能源電力科技發(fā)展不懈奮斗！

在學科布局上，李美成不斷加強頂層設(shè)計，不斷發(fā)展北京市高精尖學科——“清潔能源學”，推動創(chuàng)建“新能源與儲能工程”一級學科，促進學科交叉融合，加快培育新的學科增長點，以帶動新能源學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，促進新能源相關(guān)本科專業(yè)的融合發(fā)展，加強通識教育核心課程體系的建設(shè)，并積極推進“新能源與儲能工程”及“可再生能源與儲能”交叉學科和一級學科的建立；在科研評價上，他以祖國和人民的需要為己任，以奉獻祖國和人民為目標，立足國際前沿，深化學術(shù)科研創(chuàng)新機制改革，建立了科學合理的科研分類評價體系。

《Java程序設(shè)計》的課程具有更新快、專業(yè)性強、內(nèi)容復雜的特點，在當前教學環(huán)境中，利用泛雅網(wǎng)絡(luò)教學平臺采用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式能夠通過課前知識的主動獲取和課上知識的內(nèi)化，通過不斷的鞏固，加深學生對該課程知識體系的建構(gòu)，提高學生的學習效率。如圖1所示，具體應用分為三個階段：

李美成簡介

李美成，教授、博士生導師，華北電力大學新能源學院院長，享受國務(wù)院政府特殊津貼?！伴L江學者”特聘教授、國家“萬人計劃”科技領(lǐng)軍人才、教育部科學技術(shù)委員會委員、科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、教育部高等學校教學指導委員會委員、首都百名科技領(lǐng)軍人才；國家科技獎評審專家、IEEE PES能源發(fā)展與發(fā)電技術(shù)委員會副主席、儲能材料與器件技術(shù)分委會主席、中國可再生能源學會青年工作委員會副主任。

小茉莉 先生，這是我工作的疏忽，還望您能夠原諒?。贸鲆粡埫┻@是我的聯(lián)系電話，如果你們同意，我可以請人幫忙修復。（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，軟件著作權(quán)5項；中英文編著8本；以第一完成人獲省級自然科學獎一等獎、北京市科學技術(shù)獎等科技獎5項；2019年獲“電力科技創(chuàng)新大獎”；入選美國斯坦福大學發(fā)布的全球前2%頂尖科學家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，探討新能源領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的培養(yǎng)和社會需求；作為教育部教學指導委員會委員，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)，推動新能源材料與器件專業(yè)雙萬計劃的發(fā)展。他指導的學生獲省部級及以上科創(chuàng)獎勵10余項、獲國家獎學金近20人。