第285章 突破极限 (第2/2页)
　　
　　大家做的方向差不多，也互相都认识，只是关系远近的区别而已。
　　
　　蒋太良和赵一冰关系比较好，大家合作发表过很多篇论文，一个太凉一个一冰，天然就容易亲近一点。
　　
　　因为这已经是年底了，马上就过年了，先是院里紧急通知他们准备衣物，要做好不回家过年的准备，有临时紧急重要的任务。
　　
　　这就让他们很纳闷，按理来说，做材料的，不会有这样的任务分配下来才对啊。
　　
　　他们也没接过涉密项目。
　　
　　然后被安排在一处申海郊区一眼就不一般的住处，大家互相打招呼才意识到，来了两百来号人。
　　
　　第二天，在偌大的阶梯教室，林燃站在讲台前，大家这才恍然。
　　
　　我说哪个神仙有能力把我们给聚集起来呢，燃神啊，这就不意外了。
　　
　　最年轻的两院院士，有这个实力是应该的，更何况对方深受重视，被誉为华国科技突破的最大希望。
　　
　　赵一冰低声道：“林教授就不奇怪了，只是他找我们来是有什么重大消息要宣布吗？
　　
　　还是说有什么重大项目要做攻关。”
　　
　　“月球基地的光伏组件吧？我猜，毕竟月球超算，最重要的条件之一不就是能源么？
　　
　　月球上，你在阴影区域，没有光照，你在光照下，就肯定有月尘和太阳风，你要怎么保证光伏组件的稳定性、质量和寿命就很重要了。”
　　
　　只是他们都没有猜中。
　　
　　林燃起身道：“各位，这次把大家找来，我们的时间很紧张，需要各位的配合，先从一些理论知识开始，我再慢慢讲我需要各位来帮我做什么。
　　
　　大家都知道，现在我们看到的都是单结太阳能电池，一些多结太阳能电池，本质上也是把多个不同带隙的单结电池迭加在一起，让它们各自负责吸收不同能量范围的光子，从而减少热化损失和透射损失。
　　
　　从物理机制上来看，它并没有从根本上改变单结的能量转换原理，只是从统计平均意义上突破了肖克利-奎伊瑟极限。
　　
　　每一层的单结效率仍然受肖克利-奎伊瑟极限约束。
　　
　　我知道，在座各位里，有人做出过类似成果，发表过论文，实际上你们是用物理结构来绕开了最难的问题。
　　
　　我今天要讲的内容是，在单结内部直接消除掉肖克利-奎伊瑟的极限，通过非平衡量子多体输运优化来解决这一问题。”
　　
　　林燃开始在身后的白板上写了起来：
　　
　　“肖克利–奎瑟极限的数学本质是一个受光谱分布约束的变分优化问题，物理输入是量子吸收规则，最终求到的数学结果就是这个极限，也就是效率极值。
　　
　　但我们现在需要来解耦这个问题，破坏掉极限，让极限不再继续存在。”
　　
　　“你听懂了吗？”晚上回到宿舍后，蒋太良问道。
　　
　　宿舍是两人一间，自由分配，大家关系好，蒋太良理所当然地和赵一冰一起。
　　
　　林燃一共讲了三个问题。
　　
　　第一个是在量子多体系统中，把光子的吸收过程建模为多体态跃迁的非线性概率优化，把这个强耦合电子–空穴系统并最大化多激子产率的非平衡量子动力学方程给解了出来。
　　
　　第二个是一个时间依赖的量子玻尔兹曼方程的优化问题，解耦电子-声子散射的速率方程，最终使散射时间长于载流子收集时间。
　　
　　第三个则是光谱重构，非线性光学过程的频率转换优化问题。
　　
　　最后才进入到了非平衡量子多体运输优化问题。
　　
　　结合上述问题的答案，林燃最终给出了一个材料上的精确值，按照精确值设计的结构，就能够绕开肖克利-奎伊瑟极限，实现更高的光电转化效率。
　　
　　“没听懂。”赵一冰回答道。
　　
　　“不是，你没听懂，你在白天上课的时候频频点头干嘛？我还以为你听懂了呢。”蒋太良悬着的心这才放下了，我以为就我一个人没听懂。
　　
　　赵一冰说：“这不矛盾吧，我这是对林教授的成果表示赞赏。
　　
　　我要能听懂我会是材料学的副教授？我早就是教授了好吗！
　　
　　我要不是理论功底差了点。”
　　
　　理论功底，说的更直白一点就是数学功底差了点。
　　
　　“我也没听懂，怎么能证明教授说的是对的呢？”蒋太良问道。
　　
　　赵一冰伸出双手：“做实验啊，把我们找来不就是为了做实验么？
　　
　　我看了下，能来的基本上都是做实验的好手。”
　　
　　蒋太良点了点头：“我猜也是，可既然如此，和我们讲这么多干嘛，直接说结果不就好了。”
　　
　　赵一冰猜测道：“可能是选拔，选拔我们当中的人才！”
　　
　　蒋太良本来有点激动，跟着林燃混，比在交大更有前途。
　　
　　随后马上颓唐了起来，“我连听都听不懂，看来我不是这个人才。”
　　
　　第二天，林燃说：
　　
　　“相信大家对于我们要做什么大致有了猜测。
　　
　　毕竟从原理突破到可量产组件，也就是所谓的工业化生产，有很长一条路要走。
　　
　　我需要大家帮我完成实验室的50%光电转化效率的单片器件，并且找到工程量产的方法。”
　　
　　教室里的青年学者们，不少开始举手了。
　　
　　林燃点了一个，“你有什么疑问。”
　　
　　“林教授，实验室单片器件不难，我们大概花个几个月时间应该能造出来。”
　　
　　在座纷纷点头。
　　
　　实验室可以慢慢调，无非是时间长短。
　　
　　单片器件转化率超50%，这个成果别说science了，这绝对是诺奖级的成果。
　　
　　光是林燃从理论层面给出了突破肖克利-奎伊瑟极限的解法，就已经够拿诺奖了。
　　
　　但可量产这个命题太大了，甚至都不是一年半载能搞定的。
　　
　　“工程路径的话，像材料的可制备性我们要慢慢去寻找，用什么材料，然后非平衡态的寿命。
　　
　　在数学理论上能假设非平衡电子态持续数百皮秒，但实际材料中可能几十飞秒就热化了。
　　
　　器件的结构设计上，需要极快的载流子抽取机制=，在电子失能量之前把它收集出来，电极、界面缺陷、光子管理这些都得配合。
　　
　　然后工业化还需要面对成本、寿命和环境稳定性的考验。”
　　
　　林燃点了点头：“当然，你说的我都知道，从数学解到实验室单片器件是第一步，从实验室器件到工业量产组件是第二步。
　　
　　如果我只要做第一步，我为什么需要两百来号人？我直接找交大材料学院合作不就好了？
　　
　　发个science，我最多带五十个人一起挂名吧？
　　
　　你刚才提到的，第二步，从实验室器件到工业量产，每一个环节，我都给大家找到了数学上的最优解，我都已经做完了理论层面的论证，大家需要做的就是从实验端给我反馈。”
　　
　　大家一开始抱着半信半疑的态度，随后的时间里正如同林燃所说的那样，涉及到大的节点，他都已经做完了理论层面最优值的求解。
　　
　　整个进度就像按下加速键一样。
　　
　　“我终于知道为什么林总带领下的阿波罗科技能够在短短一年多时间里完成登月，这有点太恐怖了。
　　
　　我今天闲暇时候和我们组的同事闲聊，他就说，林总就跟开了外挂一样。
　　
　　一般我们的科技界改变产业界的路径是，类似很多年前有理论突破，然后后人慢慢从理论突破有一些实验层面的突破，这些突破累积之后，产业界找到一些能用的论文或者成果，然后在做工业化的量产。
　　
　　这样断断续续可能要花数十年时间，无数科研人员的心血。
　　
　　因为同一个时期的成果有成千上万，没人知道什么重要，当时重要的，未来未必就重要，当时可能只是默默无闻的一篇论文，未来可能会在产业领域发光发热。
　　
　　没人知道，这条路到底要怎么都。
　　
　　大家从前人的故纸堆里，找到宝藏，然后再根据宝藏，打造出属于自己的神兵。
　　
　　现在的林总相当于直接从应用数学层面暴力破解，直接给我们开全图，告诉你，哪些东西有用，要朝哪个方向走，直接一条笔直的路就过去了。
　　
　　这种感觉真的太神奇了，有这样的外挂，老美在航天领域能竞争得过才怪呢。”赵一冰感慨道。
　　
　　1917年的时候爱因斯坦提出了受激辐射理论，这世界激光的核心原理，但在当时这只是物理学的抽象概念。
　　
　　一直到1960年，西奥多·梅曼才在实验室构建了第一台工作激光器，当时被认为没有实际用途。
　　
　　70年代激光开始用于硅芯片蚀刻和工业切割与焊接，无数科研人员参与优化，克服了稳定性问题。
　　
　　从默默无闻的论文到涵盖医疗、通信、芯片领域的技术，足足花了五十年时间。
　　
　　包括晶体管，从场效应晶体管概念到半导体，也花了五十多年。
　　
　　现在，参与到这个项目中的青年学者们，他们就像是被按了加速键一样，理论直接用上，直接给你根据理论衍生的模型和最优解。
　　
　　你只需要负责做实验就好了。
　　
　　这是前所未有的体验。
　　
　　至于被留在这里不能回家过年，高度保密，与世隔绝，在要做的伟大事业面前，好像都可以忍受了。
　　
　　他们也知道，最后有成果的话，国家层面肯定不会亏待他们。
　　
　　副教授能把副字给去了，非升即走的青教可以不走了，正教授获得一个集体科技进步一等奖不过分吧？