“追光者”季力：让光催化制氢成本下降10％成为可能
“追光者”季力：让光催化制氢成本下降10％成为可能
每一次技术革新的背后，都是以人才成长为脉络，捕捉紧跟这一脉络，成为前往下一次技术革命的捷径。
《麻省理工科技评论》自1999年起每年都会从世界范围内的新兴科技和创新应用中对35岁以下、且对未来科技发展产生深远影响的创新领军人物进行遴选，最终形成一份全球创新青年英雄榜——“35岁以下科技创新35人”（Innovators Under 35，简称TR35），涵盖但不限于生物技术、能源材料、人工智能、信息技术、智能制造等新兴技术领域。
今年，青年科学家故事在上海续写，新一届TR35评选的主角将在现场亮相。
据世界银行统计，截至2023年，全球仍有约6.75亿人无法用上电，23亿人无法获得清洁烹饪燃料和技术。“在全球能源转型的背景下，低成本、低碳排放的光伏制氢技术，有望帮助没充分电力服务的地区人口获取价格适宜、可持续、更清洁的能源。”在入选中国区2023年“35岁以下科技创新35人”（以下简称“2023TR35（中国）”）之际，复旦大学微电子学院教授季力说。
复旦大学微电子学院教授，博士生导师。长期致力于微固电子学与新能源领域的交叉融合及应用拓展。
在国际权威期刊发表论文 100余篇，涉足新型微电子与量子器件、光伏及光电化学催化制氢、熔盐电化学等诸多领域，皆获得突破性成果。
现担任Science子刊《Research》杂志副主编。
降本增效：光伏制氢的无限可能
在光催化制氢技术领域，高昂的硅基光伏衬底成本是研究人员面临的一个关键挑战。回忆起项目初期的艰难，季力说：“当时，我的工作取得了阶段性的成果，效率提升了两倍，还开创了一个全新的方向。然而，我的导师们提醒我，不要只顾着发文章，而要思考这些研究能否最终应用到实际中去。”
导师的忠告让他意识到，单纯的学术研究并不足以带来真正的改变，只有那些能够解决实际问题的研究，才具有更大的价值。
“我们当时用的是价格非常高昂的分子束外延技术，这个技术不可能在有限的时间内应用于大规模制氢。”他说。这个反思让他重新调整了研究方向，开始寻找更为经济可行的技术方案。
“通过表面钝化处理和催化剂制备，我们成功开发出了多晶硅衬底光催化电极，为光催化制氢技术的商业化应用铺平了道路。”季力介绍，这项技术不仅提高了氢气的生产效率，还降低了整个生产链的碳排放，实现了真正的绿色制氢，将为全球绿色能源转型注入新的动力。
经过长期探索与努力，季力与MIT合作团队终于取得了一项重大突破，共同开发出了一种低成本太阳能级晶硅制备方案。
季力说：“我们希望通过技术创新，找到更环保、更经济的解决方案。这个项目的关键在于突破传统光伏材料的限制，引入新型材料和优化工艺，从而显著降低制氢成本。”
这样一来，普通家庭未来有望利用太阳能来制取氢气，为日常生活提供绿色能源。这不仅能减轻家庭的能源支出，还能为环保事业作出贡献。
“我们采用了一种全新的光伏材料，这种材料能够更有效地吸收阳光，并将其转化为电能，”他进一步解释说，“同时，我们优化了光伏电池的结构，使其在不同光照条件下都能保持高效工作。”这些技术创新使得制氢成本大幅下降，未来有望在更大范围内推广。
特别是在发展中国家，这项技术的应用前景尤为广阔。季力指出：“在非洲、印度、南美洲，阳光资源丰富，但缺乏高效、经济的制氢技术。我们的技术可以帮助这些国家利用本地资源，生产清洁能源，推动经济发展。”这种结合本地资源和技术创新的模式，不仅符合可持续发展的理念，也为全球能源转型提供了新的思路。
随着制氢成本的降低，绿色氢能有望在更多领域得到应用，从交通运输到工业生产，再到家庭能源供应，都可能因此受益。“我们正在与多家企业合作，探索这项技术的商业化路径。希望未来能够在更大范围内推广，真正实现绿色能源的普及。”季力告诉记者。
只要提出问题 就是好问题
季力的科研之路并非一帆风顺。他强调，发现和提出“好问题”是科学研究的核心。“在学科培养过程中，你可能不能选修所有的课程，但在真正讨论和思考问题时，不应该被学科的条条框框束缚。要完全打开思维，从问题本身去思考，才能获得更多进步。”
季力认为，兴趣和探索精神是科研的最大出发点。他谈道：“为了名利去做科研，往往会忘记初心。真正的科学家是出于好奇心，出于兴趣来做研究。这样才能在面对困难和环境噪声时坚持下去。”
在他看来，科研人员应该不断培养发现和提出“好问题”的能力，保持好奇心，通过持续的学习找到那些能够引导深入探索、发现新知的好问题。
“只要能提出问题，就是个好问题。”季力认为，每个科研问题都有独特的价值和外延，甚至那些看似长期悬而未决的问题，也具有推动科学进步的重要作用，也是在为未来的科学突破奠定基础。
季力认为，成功并非一蹴而就，而是需要不断试错和坚持。“试错是科研的一部分，失败并不可怕，重要的是从中吸取经验，继续前行。”他说。
此次入选TR35，季力显得谦逊又感慨：“35岁，并不是我科研生涯的一个节点。35岁的当下，我只是把之前的科研积累慢慢沉淀、慢慢变成熟。”
本文原文来自“上海科技”