異國攻堅(jiān)破局 鉬合金背后的智慧博弈
2016年6月慕尼黑光伏展館外，蔣洋與夏申江博士為CIGS薄膜太陽能電池背電極材料耐腐蝕性難題一籌莫展，連續(xù)數(shù)月試驗(yàn)屢屢受挫，而一個(gè)偶然時(shí)刻，卻為研究帶來新靈感。
當(dāng)時(shí)，中國建材蚌埠院重組德國Avancis公司兩年，卻受困于背電極玻璃。CIGS薄膜太陽能電池核心材料——鉬背板玻璃，自主研發(fā)樣品性能不佳，成本還高于法國產(chǎn)品。
初期嘗試屢屢碰壁，樣品參數(shù)尤其在耐腐蝕性上不達(dá)標(biāo)，剛做出時(shí)光鮮，卻極易吸潮無法正常使用。直至慕尼黑光伏展上，看到德國小孩在噴泉邊玩水，兩人靈光一閃：“合金中有效成分親水，像愛戲水的孩子，那不如給孩子穿防水服，阻止其碰水？”
這一靈感讓研發(fā)思路峰回路轉(zhuǎn)。團(tuán)隊(duì)調(diào)整工藝條件，將每批試驗(yàn)樣品送往慕尼黑研發(fā)中心檢測，篩選最優(yōu)范圍再優(yōu)化，最終找到耐腐蝕性能最佳的工藝條件。歷經(jīng)數(shù)月攻關(guān)，我國自主研發(fā)的新一代國產(chǎn)化鉬合金電極研制成功。
2017年3月，首批國產(chǎn)鉬合金背板玻璃裝箱出口德國，成為首次進(jìn)入歐盟市場的我國同類產(chǎn)品，后續(xù)又出口日本創(chuàng)匯。“用我們自主研發(fā)的背電極玻璃，慕尼黑研發(fā)中心在30×30cm組件上，實(shí)現(xiàn)17.9%的光電轉(zhuǎn)換效率，經(jīng)德國TUV認(rèn)證，創(chuàng)該尺寸世界紀(jì)錄。”蔣洋難掩激動(dòng)。當(dāng)最后一片鉬合金背板玻璃裝箱，蔣洋凝望貨箱，一抹陽光照亮了中國光伏材料自主創(chuàng)新的前進(jìn)之路。
交出創(chuàng)新答卷 磷石膏變沃土的生態(tài)奇跡
湖北省磷礦資源保有量、年開采量、磷化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模、磷肥產(chǎn)量均居全國首位。但隨之產(chǎn)生的大量磷石膏固廢因綜合利用率低，成為“生態(tài)炸彈”，對(duì)長江大保護(hù)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
2023年，蔣洋來到湖北，迅速組建由材料、微生物、化工、農(nóng)學(xué)等領(lǐng)域?qū)＜覙?gòu)成的國際聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，將研發(fā)重點(diǎn)放在利用磷石膏、礦山尾泥結(jié)合生物基固廢再生土壤的專有技術(shù)上，成功制備出炭氮比合理的人造土壤主要原材料。
為驗(yàn)證再生土壤的安全性與實(shí)用性，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院在試驗(yàn)田開展種植測試，對(duì)比王草、臺(tái)灣紅枸杞在再生土壤與礦山原生土壤中的生長狀況。結(jié)果顯示，再生土壤上作物長勢顯著優(yōu)于原生土壤，且土壤與作物各項(xiàng)成分檢測均符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)。歷經(jīng)兩年多，蔣洋帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克磷石膏資源化利用難題。
“這‘能建金瓜’，是各方合作的成果，更是破解湖北磷化工產(chǎn)業(yè)環(huán)保難題的希望。”蔣洋望著長勢喜人的作物，難掩激動(dòng)。
傳薪火守初心 書寫科技報(bào)國使命與擔(dān)當(dāng)
“科研要沉下心，從創(chuàng)新的第一性原理出發(fā)思考問題，并持之以恒做下去。”面對(duì)青年科技工作者，蔣洋常如此叮囑。他培養(yǎng)的博士、碩士中，多人已成為光伏、建材領(lǐng)域的骨干。
“青年科技工作者必須有強(qiáng)烈的好奇心和淵博的知識(shí)，多數(shù)創(chuàng)新都源于跨界與交叉融合。”蔣洋表示。當(dāng)前，他正開展光伏、儲(chǔ)能、農(nóng)業(yè)新材料等系列研究，力求創(chuàng)新突破。蔣洋帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)特殊分光膜材料，該材料能篩選出作物光合作用所需光波，剩余光波反射到垂直安裝的雙面太陽能板上，增加光伏發(fā)電量。同時(shí)，可根據(jù)天氣、季節(jié)和時(shí)間調(diào)整分光膜位置，減緩水分蒸發(fā)、控制日照量，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。
“把論文寫在祖國大地上，讓科技成果服務(wù)國家重大需求，這就是我們的使命。”蔣洋2020年入選國務(wù)院政府特殊津貼專家，2024年入選國務(wù)院國資委“百?萬?百萬”人才工程百名頂尖科技人才、國家級(jí)科技人才，并獲中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新獎(jiǎng)。2025年，他在北京發(fā)起成立國際土壤與能源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新聯(lián)盟并任首屆理事長。蔣洋表示，要為全球糧食、能源、生態(tài)安全，提供可復(fù)制的“能糧雙贏”方案。
從實(shí)驗(yàn)室到田間地頭，蔣洋用近三十年科研創(chuàng)新之路，詮釋著荊楚科技工作者的初心與使命。
