1月8日，15名中國(guó)科研新青年亮相達(dá)摩院青橙獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)現(xiàn)場(chǎng)，這是一群與眾不同的科研青年，他們平均年齡僅有33歲，從潘云鶴、邵峰、楊樹(shù)鋒等院士手里領(lǐng)過(guò)青橙獎(jiǎng)的這些年輕科學(xué)家，不僅獲得“青橙學(xué)者”桂冠，還有阿里公益支持的每人100萬(wàn)元可自由自配的獎(jiǎng)金。創(chuàng)立于2018年的達(dá)摩院青橙獎(jiǎng)（青年科學(xué)家成長(zhǎng)計(jì)劃）至今已連續(xù)舉辦6屆，累計(jì)向中國(guó)27家高校/科研院所的69人授獎(jiǎng)，發(fā)掘了江文帥、韋東奕、白蕊等青年科研榜樣。

中國(guó)科研迎來(lái)一群新青年 15人攻堅(jiān)最難課題獲百萬(wàn)獎(jiǎng)金

舉辦6屆的青橙獎(jiǎng)，已然成為優(yōu)秀青年科學(xué)家的風(fēng)向標(biāo)，發(fā)掘出一大批科研新星，支持他們披荊斬棘，引領(lǐng)學(xué)術(shù)潮流。此次達(dá)摩院青橙學(xué)者分享會(huì)在浙江大學(xué)舉行，將更多獲獎(jiǎng)人帶到公眾面前，用專(zhuān)業(yè)趣味的科普、澎湃的科研熱情點(diǎn)燃廣大青年人群，展現(xiàn)科學(xué)穿越不同年齡、階層、文化差異的魅力，帶動(dòng)更多人關(guān)注和投身科學(xué)研究。

達(dá)摩院院長(zhǎng)張建鋒在青橙學(xué)者分享會(huì)上表示：“他們的科研不僅為我們提供了新思路，更為科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了新的可能性。我們可喜的看到，歷屆青橙學(xué)者們多數(shù)堅(jiān)持從事基礎(chǔ)科學(xué)研究工作，既有目前熱門(mén)的人工智能，也有半導(dǎo)體技術(shù)、理論數(shù)學(xué)、生命醫(yī)學(xué)、化學(xué)材料等。他們的研究成果獲得了7項(xiàng)國(guó)家科技獎(jiǎng)，并有5位成為所在高校的學(xué)院正/副院長(zhǎng)，承擔(dān)了更大的科研責(zé)任，他們真正代表了今天中國(guó)科學(xué)研究研究水平新的高度?！?/p>

西湖大學(xué)王睿：提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池效率與穩(wěn)定性

西湖大學(xué)工學(xué)院研究員、加州大學(xué)洛杉磯分校材料科學(xué)與工程博士王睿是今年青橙獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人之一，他的研究大幅提高了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率與穩(wěn)定性，為推動(dòng)鈣鈦礦的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

王睿從事的研究包括鈣鈦礦太陽(yáng)能電池、有機(jī)太陽(yáng)能電池等新型光伏材料的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。通過(guò)對(duì)鈣鈦礦缺陷態(tài)物理進(jìn)行了系統(tǒng)性研究，設(shè)計(jì)一系列晶界及表面材料改善缺陷并大幅提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。曾兩度打破有機(jī)太陽(yáng)能電池的世界轉(zhuǎn)換效率最高紀(jì)錄。研究成果發(fā)表Nature正刊2篇，Science正刊2篇。

太陽(yáng)的能量到底有多磅?。康厍蚓嚯x太陽(yáng)約有1.5億公里，接收到的太陽(yáng)能量?jī)H是太陽(yáng)總輻射能量的22億分之一。即便只轉(zhuǎn)化這部分能量的萬(wàn)分之一，也能供給全世界的人們正常生活一天。1954年，為了捕捉巨大的太陽(yáng)能量，科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了以晶硅為主的第一代太陽(yáng)能電池，人類(lèi)自此找到了合適的容器來(lái)接收這份大自然的“饋贈(zèng)”。

但隨著硅電池的研發(fā)技術(shù)臻于成熟，轉(zhuǎn)化效率卻遭遇了瓶頸，當(dāng)前晶硅太陽(yáng)能電池實(shí)驗(yàn)室最高效率已經(jīng)達(dá)到27%，已非常接近其理論效率天花板。

2009年，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池問(wèn)世，這種新型材料在當(dāng)時(shí)的轉(zhuǎn)化效率僅有3%，但學(xué)術(shù)界對(duì)其上限的預(yù)估遠(yuǎn)高于晶硅電池?！八旧淼膬?nèi)部離子遷移，實(shí)際上是一把雙刃劍”王睿表示，克服鈣鈦礦材料的不穩(wěn)定性是研究中的難點(diǎn)。在光照下極為活潑的鈣鈦礦，很容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的崩塌，這也是鈣鈦礦至今沒(méi)有走到大規(guī)模應(yīng)用的原因，它的使用壽命很短，一開(kāi)始只能使用幾小時(shí)，后來(lái)也就延長(zhǎng)到幾天。

從0—100，99步是努力，最后一步是契機(jī)。當(dāng)時(shí)的王睿沒(méi)有想到，答案就擺在他觸手可及的地方。

2018年，正在喝咖啡的王睿突發(fā)奇想查閱了咖啡因的結(jié)構(gòu)，他發(fā)現(xiàn)這個(gè)結(jié)構(gòu)上有兩個(gè)官能團(tuán)，正巧與團(tuán)隊(duì)此前研究發(fā)現(xiàn)能控制鈣鈦礦結(jié)晶、使材料生長(zhǎng)更好的官能團(tuán)一樣。在將咖啡因添加到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中后，電池的輸出功率居然真的大大提高。這一喝咖啡喝出的發(fā)現(xiàn)，被《Joule》收錄。

2019年，王睿再次從2種飲料——茶堿和可可堿中找到了鈣鈦礦表面缺陷的修復(fù)方法。在茶堿的加持下，鈣鈦礦電池創(chuàng)造了連續(xù)工作500小時(shí)的新記錄。這一成果登陸Science雜志，并向業(yè)內(nèi)發(fā)出信號(hào)：提升電池穩(wěn)定性，研究表面缺陷是非常重要的。

 “18年覺(jué)得這東西做到20%可能就到頭了，但一步一步的發(fā)展到現(xiàn)在，不但把它的轉(zhuǎn)換效率提升到26%左右，也把它的使用壽命提高到了大概幾千個(gè)小時(shí)，接近1萬(wàn)小時(shí)”，當(dāng)被問(wèn)及為什么鈣鈦礦電池相關(guān)領(lǐng)域的研究尤其激烈，王睿表示鈣鈦礦這種新型材料具有未知性，因此也具有無(wú)限可能性，“對(duì)于我們這種搞科研的，實(shí)際上還是以好奇心為驅(qū)動(dòng)?！?/p>

正是這些好奇心驅(qū)動(dòng)著更多年輕人投身科學(xué)研究領(lǐng)域，而達(dá)摩院持續(xù)關(guān)注和支持青年科學(xué)家，推動(dòng)數(shù)據(jù)科學(xué)的不斷創(chuàng)新，無(wú)論是基礎(chǔ)理論發(fā)展、前沿技術(shù)突破、還是工程應(yīng)用，今后，達(dá)摩院也將與更多的青年科學(xué)家一起，用數(shù)據(jù)科學(xué)的方法，推動(dòng)解決科學(xué)、產(chǎn)業(yè)和社會(huì)問(wèn)題。未來(lái)，達(dá)摩院將繼續(xù)發(fā)揮青橙獎(jiǎng)的作用，堅(jiān)守“挖掘、見(jiàn)證、幫助中國(guó)青年科學(xué)家成長(zhǎng)”的初心，發(fā)掘最優(yōu)秀的青年科學(xué)家，樹(shù)立榜樣、讓他們被看見(jiàn)，支持科學(xué)發(fā)展、支持青年科學(xué)家攻堅(jiān)克難、勇攀高峰，共筑國(guó)家科技的未來(lái)。

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