李美成：五力合一，助推新能源科技發展

本刊記者 李 鵬

為實現“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日的中央財經委員會第九次會議上提出，要構建清潔、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，構建以新能源為主體的新型電力系統。

作為新能源領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，以科技創新為己任，解決了一個又一個新能源技術難題；他以教書育人為使命，培育了一批又一批的優秀人才，為祖國的新能源發展奉獻了青春與熱情。

上文中圍繞零點x2區間端“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”．產生困難的原因在于f(x)的解析式中含有的lnx,它的函數值計算不方便,也較難估算．而且它與-ax+1不是 “同一系列”的函數,如果能把他們轉化為“同類”關系,問題就容易解決了．另外,還需弄清楚尋找零點x2區間的右端“b”的最終目的是要達成定理中的一個條件,即f(b)<0．兩點結合起來看,若能把函數f(x)轉化為開口向下的二次函數就“猜著了”．

不忘初心，專注主業，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，具有光電轉換效率高、制造成本低、工藝簡單等一系列優點，為解決未來的能源問題帶來了曙光。李美成持續聚焦這一國際研究前沿課題，結合交叉融合的學科基礎與融會貫通的技術特長，組建了頗具活力的創新研發團隊，全身心投入到提高鈣鈦礦太陽電池的光電轉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，李美成帶領研發團隊懷揣自強不息的奮斗精神，或不休討論、或挑燈夜戰，經過無數個日夜，終于在鈣鈦礦太陽電池領域取得了重大突破：他們首次提出和構建了鈣鈦礦p-n同質結結構，并通過截面的開爾文探針力顯微鏡(KPFM)等測試技術證明了鈣鈦礦p-n同質結中內建電場的形成；進一步將p-n同質結結構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%的光電轉換效率。

目前，李美成研發團隊在鈣鈦礦太陽電池的紫外光照衰減機理、運行穩定性增強機制、材料摻雜性能優化方法和同質結內建電場增強策略等方向開展了持續深入地研究，努力攻關高效率、高穩定性的鈣鈦礦太陽電池的研發，積極推動我國鈣鈦礦太陽電池的技術應用。

隨著計算機與互聯網技術的發展，數字化已成為能源革命和數字革命相融并進的必然選擇，也是提升能源產業科技創新能力，育新機、開新局、培育新增長點的強大引擎。“不謀萬世者，不足謀一時；不謀全局者，不足謀一域”，面對新能源電力產業的歷史性變局，李美成研發團隊在聚焦主業的同時，也不斷向數字化能源技術、智慧能源微網等研究方向延伸，力爭在新型電力系統中融入數字化前沿科技，助力我國新能源電力在新技術領域的“換道超車”。他經常提醒研發團隊成員，要以發展的眼光看待新能源行業的發展，也要以全局的角度思考能源領域亟需解決的技術問題。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揮特長，并指導他們開展區塊鏈技術、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，既包括社會發展、技術進步等方面的信息，也包括國家政策法規的變更、行業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的發展趨勢。因為，對社會和行業發展趨勢的精確把握，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“創新力”

上述研究成果已于2019年2月在國際頂級學術刊物《Nature Energy》上發表，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同質結結構太陽電池的研制開辟了鈣鈦礦太陽電池新的發展路徑；鈣鈦礦p-n同質結結構為鈣鈦礦太陽電池利用傳統硅基太陽電池的器件結構和優勢工藝開辟了道路。該研究成果的影響已經超出了太陽電池的范疇，其還適用于大電流模式的LED發光領域、低電流模式的神經形態計算等方面。

李美成帶領研發團隊，以解決我國電力關鍵技術問題為目標，不斷突破創新。例如，近兩年他帶領研發團隊開展的能源區塊鏈研究，創新性地提出并開發了基于雙鏈式區塊鏈的能量管理平臺，解決了能源區塊鏈無法同時兼顧電力調度與交易的技術問題，相關成果除了在中科院JCR期刊分區Top期刊發表并獲得了發明專利外，還在內蒙古電力市場進行了實際應用，幫助了地區內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”——知識產權類一等獎。

在GPS接收機抗干擾技術中，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應用到抗干擾接收機當中，并取得了良好的效果[5]。空時自適應技術克服了空域濾波技術的不足，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，國內外交流，增強“影響力”

國家主席習近平曾強調：“中國將實施更加開放包容、互惠共享的國際科技合作戰略，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，加大共性科學技術破解，加深重點戰略科學項目協作。”為進一步推動我國新能源科技發展，李美成始終堅守開放包容、互學互鑒、共同進步的思想，與國內外的各領域專家積極交流思想、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者，必須具備熱愛黨、熱愛祖國、熱愛人民的政治素質，以及勇于創新、樸實無華的文化修養，才能全身心投入到祖國能源電力事業的建設之中。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，更好地發揮文化凝心聚力、提質增效的作用，持續推動新能源電力科技發展，充分發揮了黨員干部的先鋒模范帶頭作用，通過“頭雁領航，群雁齊飛”的文化引領，帶動學院全體師生共同進步，為新能源電力科技發展提供持續動力。

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’。”無論科研任務多么繁重，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，他經常會講：“動人以言者，其感不深；動人以行者，其應必速。”教育好學生的前提，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，每節專業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容使學生有所收獲，更希望能激發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的各個領域，從大型能源企業到科技初創公司，從新型紐扣電池的研發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發展的中堅力量。

教書育人，授之以漁，增強“內驅力”

此外，李美成研發團隊積極同電力企業及其他研究團隊開展交流合作，并開展了聯合科技攻關，在北京市能源領域技術協同創新項目的支持下，他帶領由5家單位組成的聯合創新團隊，接連2次打破了鈣鈦礦太陽電池的實驗室光電轉換效率紀錄。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聯合實驗室的建設中，李美成作為高效穩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到大規模生產的技術難題，幫助企業解決實際生產中的“卡脖子”痛點，不斷提升鈣鈦礦太陽電池在新能源電力行業的影響力。

新聞聯播報道李美成帶領青年人開展科技創新研究工作

文化引領，凝心聚力，增強“持續力”

早在10余年前，李美成就積極邀約行業內的專家、學者定期到華北電力大學進行學術交流，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；從研發微觀納米材料的葡萄牙米尼奧大學的教授，到分析宏觀環境系統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的研究領域。同時，李美成鼓勵研發團隊中的青年教師與優秀研究生“走出去”，進行出國交流，近年來，已有10余位研發團隊成員到美國、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，學習了國際優秀團隊的優勢與特長，也增強了我國新能源科技研發方面的影響力。

春風化雨，潤物無聲。李美成二十年如一日，努力增強主業競爭力、科研創新力、國際影響力、育人內驅力、團隊持續力，為祖國的新能源電力科技發展不懈奮斗！

在學科布局上，李美成不斷加強頂層設計，不斷發展北京市高精尖學科——“清潔能源學”，推動創建“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化；在人才培養上，他推行“Tuitor”制全面育人理念，強化人才培養的中心地位，建立通專融合的人才培養體系，促進新能源相關本科專業的融合發展，加強通識教育核心課程體系的建設，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，深化學術科研創新機制改革，建立了科學合理的科研分類評價體系。

《Java程序設計》的課程具有更新快、專業性強、內容復雜的特點，在當前教學環境中，利用泛雅網絡教學平臺采用翻轉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化，通過不斷的鞏固，加深學生對該課程知識體系的建構，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，享受國務院政府特殊津貼。“長江學者”特聘教授、國家“萬人計劃”科技領軍人才、教育部科學技術委員會委員、科技部中青年科技創新領軍人才、教育部高等學校教學指導委員會委員、首都百名科技領軍人才；國家科技獎評審專家、IEEE PES能源發展與發電技術委員會副主席、儲能材料與器件技術分委會主席、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！（拿出一張名片）這是我的聯系電話，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、儲能技術及智慧能源系統等方面的研究工作。在《Nature Energy》等國內外期刊發表論文近300篇；獲中國和美國專利授權57項，軟件著作權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、北京市科學技術獎等科技獎5項；2019年獲“電力科技創新大獎”；入選美國斯坦福大學發布的全球前2%頂尖科學家2020年榜單。

自2010年設立全國首批新能源材料與器件本科專業以來，李美成組織開展全國專業研討會，探討新能源領域專業人才的培養和社會需求；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的全國規劃教材建設，推動新能源材料與器件專業雙萬計劃的發展。他指導的學生獲省部級及以上科創獎勵10余項、獲國家獎學金近20人。