刘壮：一块薄膜发电板的绿色情怀

从家乡辽宁到香港中文大学；从中科院深圳先进技术研究院到西安成为“秦创原”创新人才。牵着刘壮博士跨越半个中国的是一块“薄膜”，一块可以发电的、神奇的“薄膜”。15年的时间里，刘壮和团队一起，让一个听上去有些“天方夜谭”的故事在西安变成了现实。

7月中旬，一个雨后的下午。

站在西安中国西部科技创新港7号楼的楼顶，凉丝丝的风，丝毫吹不散刘壮博士的兴奋、激动和自豪。

▲实验研究  刘壮提供

他给记者介绍用在楼顶的面积1.2*2米、世界上最大的、也是目前效率最高的、单面板薄膜光伏发电板块，效率可以达到20%，即一平米可以发电200瓦。

脚下这栋最新建成的“智慧绿色能源建筑”，看起来非常普通，却融合了薄膜光伏发电、智能通信、立体安防、无人物流等多种先进的科学技术。

刘壮：“每次到这的时候，我还是确实很自豪。应用了23%的建筑外立面，可以满足这个建筑100%的绿色能源自供。建筑空调、照明、办公都在用电，但同时，我这建筑外表面在吸收太阳光变成能量，在产能，一产一消就抵消了，真正可以实现零碳建筑。”

▲指导团队工作开展  刘壮提供

从一块薄膜光伏面板到整栋建筑外立面实现光伏发电，今年43岁的刘壮用了15年的时间。

▲创新港7号楼楼顶 世界最大单面板薄膜光伏发电板

刘壮是辽宁人。2008年，他从香港中文大学物理系博士毕业之后，进入中科院深圳先进技术研究院工作，随后担任薄膜太阳能电池工程研究中心主任，带领团队创造了薄膜太阳能电池光电转化效率的纪录。2009年，他和团队在实验室做出了第一块、指甲盖大小的薄膜光伏发电板。随后又承担了薄膜光伏领域里的第一个国家973项目，将光伏发电效率提高到了20.1%，实现了中国薄膜光伏器件工艺跨入世界第一梯队；并建立了自主研发的全国产中试生产线，为实验室技术产业转化提供了基础支撑。

▲入职照片 刘壮提供

中科院深圳先进技术研究院与香港中文大学合作评估认为，把香港的建筑表面全部安装光伏发电基板，几乎可以解决整个城市的用电。

这让刘壮眼前一亮，但也让他陷入了困惑：“最终我判定，它最适合的一个场景是与建筑物结合。跟人对接，讲了别人听不懂，或者是别人听了没有下文，或者是不合拍，或者是觉得这个产业方向很好。BIPV（建筑光伏一体化）大家谈了二十年，为啥就实现不了。”

▲技术交流合作  刘壮提供

终于，刘壮等来了“伯乐”。求贤若渴的西安中易建科技有限公司董事长张成宇，慕名拜访刘壮。两人达成共识：将刘壮的薄膜光伏发电技术应用到建筑物外立面上，做科技创新性建筑。

2018年，作为引进人才，刘壮放弃了深圳优厚的待遇来到西安。他被认定为“秦创原”创新人才，西安市地方级领军人才。

刘壮坦言，陕西最吸引他的就是对人才的尊重和渴求，能实现他的科研成果转化梦想。刘壮：“咱们陕西的特点就是给你全方位服务到位，给你扶上马，往前走一程。有住房补贴，有购房补贴，还有秦创原专有的补贴，有科研经费。对我个人的价值的实现，对整个产业落地，会有一个巨大的支撑作用。”

2020年，西安交大要在创新港核心区建设一幢具有领先水平的创新性建筑：既是科研楼，又具有建筑领域新技术的开发和应用。在了解到刘壮团队创立的、基于建筑外立面的集绿色能源、新型建筑、智慧城市于一体的“智慧绿色能源”系统之后，一拍即合。

▲产品性能测试  刘壮提供

刘壮的梦想触手可及。

但也面临着看似不可能解决的难题，就是怎样把光伏模块和建筑外立面完美融合。7号楼的建筑设计是清水混凝土外观风格，要让深色的光伏基板颜色呈现青灰色，刘壮往返杭州代工厂不下10次。

刘壮：“真的挺难做的，当时我亲自去代工厂调这个，我们就蹲那儿看样板。而且在不同的天气条件下，因为担心不同的光线对他有干扰，拿到户外，看这个中间哪个差别，有什么不同，眼睛都花了。”

7号楼一楼有一排落地窗，乍看上去像一层薄薄的遮光帘，那是一组创新研发的透光光伏模块；外立面上，智能通信模块完全融于外围护结构，实现了建筑周边250米范围内5G信号全覆盖；三楼的可移动平台，是物流无人机停靠和充电的智能装置；建筑外立面立体安防系统，在100米范围内为建筑提供安全保障。

▲创新成果推介  刘壮提供

这些用于建筑外立面的、突破性创新技术，不但完全符合建筑规范及标准，还和建筑融为一体，产出了百余项专利。

刘壮：“我们‘两硬一软’系统，智慧绿色能源系统包含：绿色能源子系统、智慧子系统，‘秦砖管理’子系统。管控能源、信息，包括每个模块的状态，都会监测展现，精确控制每个模块的状态和功能。”

目前，“智慧绿色能源系统”已入选中央引导地方科技发展资金专项、住建部科技计划、陕西省高新技术产业发展专项、陕西省科技成果重大转化项目、西安市新基建重大项目等。

这也是和刘壮一样，西安中易建科技有限公司引进的十余位高精特尖人才共同努力的结果。

董事长张成宇说，他把这些人才“捧在手心里”：“对这个人才有一种极度的渴求，我们是做技术创新，如果没有好的人才团队支撑，我们很难完成这项事业的。他们在未来更大的领域发挥更大的价值，当然反过来成就我们的平台价值。相互辅助，相互成就的一个过程。”

基于中国西部科技创新港7号楼等项目的成功，目前我省正在编制《陕西省关于大力发展建筑外立面太阳能光伏一体化技术与应用的实施意见》和建筑外立面光伏一体化相关标准，围绕智慧绿色能源建筑技术深度发展的一系列科研项目正在逐步落地。未来，陕西在建筑光伏一体化领域，将成为全国排头兵，开创从“节能型”建筑向“产能型”建筑跨越式升级新局面。

对此，刘壮信心满满：“智慧绿色能源建筑，就是我们把光伏、5G、物联网这些技术，深度融合在一个建筑上，我们非常有自信地讲，中国肯定是第一个。”

（起点新闻记者：刘洁）

编辑：折玉洁