诺贝尔奖史话

《诺贝尔奖史话》结课作业

一、请描述一项可能获得诺贝尔奖的成果并说明其意义。

二、现阶段诺贝尔奖对我国高等教育的意义之我见。

一、新型太阳能电池的未来光景

当下的科技日新月异，但是能源缺仍旧是人类生存的基本问题，所以人们需要十分关注能源方面的科技进展。今天我要介绍的就是一个关于太阳能利用方面的新成就——新型有机薄膜太阳能电池。

基本介绍

日本理化学研究所于2015年9月24日宣布，开发出了耐热性大幅提高的有机薄膜太阳能电池（OPV）。相关论文已刊登在学术杂志《Nature》的在线版

“ScientificReports”上。OPV比硅类太阳能电池等耐用性差，这是其迟迟得不到实用化的原因之一。虽然降低耐用性的紫外线、水及氧气等因素可通过封装材料等解决，但对于耐热性却没有很好的处理方法。此次开发的技术大幅提高了耐热性，有可能成为加快OPV实用化的重要一步。此次试制的OPV元件的能量转换效率最高为9.0％，在研究所的试制实例中是比较高的。开发出这项技术的是日本理化学研究所创发特性科学研究中心创发分子功能研发组高级研究员尾坂格等人。提高耐热性的关键是作为p型半导体材料采用了新开发的高分子材料“PTzNTz（thiophene and thiazolothiazole）”。尾坂等人采用这种PTzNTz 和n型半导体材料——富勒烯诱导体，作为活性层材料，试制出了OPV元件。为评估其耐热性，将OPV元件放在摄氏85度的氮气中保存了500个小时。原来采用p型半导体材料的OPV元件在同样的耐热性评估中，能源效率会降至初期值的大约40％，而此次经过500小时后，能源效率为初期值的大约90％，耐热性大幅提高。另外，此次将OPV元件的正极与活性层之间的空穴运输层（HTL）的材料由钼氧化物（MoOx）换成钨氧化物（WOx），进行了相同的试验，结果发现能源效率为8.3％，基本没有降低这种OPV元件的能量转换效率最高值为9.0％，此时的开路电压（VOC）为0.84V，短路电流（JSC）为16.0mA，填充因子（FF）为0.67。

个人看法

太阳能是整个地球上最丰富的能源，但是我们对太阳能的利用率极低。一方面是由于太阳辐射出的能量虽然很大，但是能量密度缺很低，我们难以将其集中利用，另一方面就是当代的技术还不够先进到将太阳能达到一个合理的利用效率。我们能够利用的太阳能一般是利用它辐射出的热能或者利用其来发电。而根据我们的需求，我们也制造出了需要利用太阳能发电的产品——太阳能电池。首先从经济上来讲，一旦我们发明的材料可以得到普及的利用，今后我们的电池运用将远远比当下的电池利用要高，太阳能电池相较于一般的锂电池有相当高的实用性，充电方便，而且不会像锂电池那样对环境造成如此大的污染。无论从可持续发展的角度还是从环保的角度，太阳能电池都有很明显的优势。但是，以往的太阳能电池大多为硅电池板，这种电池虽然耐热性比较好，但是使用起来所占空间大，且不易便携。所以，有机薄膜太阳能电池就应运而生。之前的有机薄膜太阳能电池的耐热性极低，这样就大大降低了这类电池的实用性，而如今通过发现新型高分子材料“PTzNTz”，这样就在之前的技术困难上前进了一大步。虽然这项技术还有一些地方需要完善，但是能源利用是人类生存上亘古不变的话题，只要在这方面上有了突破性的进展，假以时日，一定可以斩获诺贝尔奖。

二、我们距离诺奖还有多远

首先，作为一个工科生，我不想跟人大谈诺贝尔奖对我们这门学科有多大的影响，这个奖对我的学习有多大的影响。作为一个学习最基础、最实用的一些知识的人，诺贝尔奖给我的感觉就是很遥远。为什么这么说，一方面是自身方面的原因，自己并没有那么强的能力去弄出一个很厉害的科研成果出来，另一方面，就是学校或者说高等学校的教育没有能给我这样一种信心。而我主要想说的就是后者。

诺贝尔奖对于全世界的人来说都有着至高无上的荣耀，中国作为一个泱泱大国，这么悠久的历史。真正由本土产生的诺贝尔奖屈指可数。为什么我们那么难获得诺贝尔奖呢？一方面可能真的是因为国人在某些方面的研究上不够达到国际顶尖水准，另一方面，是我们没有获得一个更加良好的用来做科研和学术的环境。我们常说有些科学家像疯子，但我却羡慕这些疯子。因为他们可以为了一件事年复一年地坚持，日复一日地工作，目标只是为了得到属于他们自己的成就。我们且不论这里面有多少的失败者，我们现在的环境让我们做一个“失败者”都很难。当然这个是笑话，真正要孕育出一个让国人都认可的诺贝尔奖得主首先应该从最基础的教育抓起。

中国的大学很多，每个学校的科研项目也很多。但正如很多人所说，高等教育与我们的基础教育有些许脱轨，很多学校的学风并没有那么纯粹。因而我们很多大学生的学习劲头在大学一落千丈。当然产生这些现象的原因有很多，不能一概而论。我想，至少我们需要一个动力，一个让我们为之努力的目标，才能让我们的学风从最根本正起来。而诺贝尔奖就是一个非常棒的激励因素。一是因为它是一种全世界人都渴望的荣誉，二是因为我国需要有这样的奖来证明国家的实力。如果能将高等教育与这类的荣誉结合起来，学生的整体动力会比以往更高。所以我认为，屠呦呦获得诺贝尔奖这件事值得我们高等教育者去好好思考，也值得我们去研究她在研究过程中所经历的一切。

诺贝尔奖是对我们这些大学生的一种非常强有力的鞭策，许多科学家的黄金时段就在他的20-30岁之间。而要能在这个时间段发挥出这些科研人员的力量的就取决于高等教育的效果。所以，我们的高等教育需要创新，需要让我们有一个自由但是能专注于科研的学习环境，改变刻板、填鸭式的教育方式，多增加学生之间讨论的机会，开发学生的思维模式，让我们明白，诺贝尔奖在我们当下的学习阶段并不是遥不可及的。

就个人观点而言，中国不缺创新型人才，不缺那些良好的科研设备，缺得只是在科研的道路上如何引导后人去自发的进行研究，进而树立更高的目标，把中国的科研事业带到一个全新的高度。诺贝尔奖离我们并不遥远，遥远的是我们不敢想，不敢做，不敢青筋全力一搏，不敢放开思维去讨论。所以，这里更加凸显出高等教育的重要性。无论如何，我诚心的希望中国的高等教育能够本质性地改变，能让诺奖在接受过国内高等教育的学生感受到这不是一个梦。