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张怿

职称： 副教授

部门： 新能源学院

学科： 物理学,电子科学与技术,动力工程及工程热物理

教学部门： 新能源学院党委、新能源学院

电话：

邮件： zynjjs@outlook.com

办公地址： 勤学楼5115

通讯地址： 江苏省南京市江宁区佛城西路8号

邮编： 211100

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个人简介

张怿，男，工学博士，副教授，硕士生导师。先后获得澳大利亚新南威尔士大学(QS世界大学排名前50)光伏与可再生能源工程专业一级荣誉学士（2013年）及工学博士学位（2017年）。读博期间师从Gavin Conibeer教授（斯坦福大学世界前2%应用物理学科学家），获得澳大利亚政府全额奖学金、德国学术交流中心（DAAD）奖学金资助，并至德国马克斯·普朗克光学研究所和日本8GeV超级光子环实验室联合培养。2017年毕业回国加入河海大学能源与电气学院新能源系（现为河海大学新能源学院）并执教至今，担任新能源学院学科建设办公室主任、学院评聘及学术委员会委员等职。已发表英文学术论文30余篇，其中以第一或通讯作者发表SCI期刊论文10余篇（Top及自然指数期刊论文8篇）；申请发明专利10余项；编写《太阳能发电原理及应用》教材1部；入选江苏省“双创博士”（世界名校类）、河海大学“大禹学者”（学术新秀）、常州市高层次人才“双岗互聘”和盐城市“科技副总”人才计划；主持/承担国家自然科学基金青年基金及面上项目，国家重点实验室开放基金，中央高校基本科研业务费项目，江苏省光伏科学与技术国家重点实验室开放课题,中央军委装备预先研究领域基金，江苏省科技计划“港澳台科技合作”专项项目等多项科技纵向及横向项目。担任Progress in Photovoltaics、Applied Physics Letters、Journal of Applied Physics、Solar Energy Materials and Solar Cells等SCI学术期刊审稿人，中国可再生能源学会会员，江苏省物理学会会员，江苏省对外科技促进会会员、河海大学欧美同学会会员。

个人资料

  • 姓名： 张怿
  • 性别： 男
  • 学位： 博士
  • 出生年月： 1989-10-01 00:00:00.0
  • 学历： 博士研究生
  • 毕业院校： 新南威尔士大学

教育经历

  • 2005.09-2008.06,南京外国语学校
  • 2009.03-2012.11,澳大利亚新南威尔士大学,光伏及可再生能源工程,一级荣誉学士（全校绩点前5%）
  • 2013.03-2017.06,澳大利亚新南威尔士大学,光伏及可再生能源工程,工学博士（全额奖学金）
  • 2015.03-2015.05,德国马克斯·普朗克光学研究所,联合培养博士（DAAD资助）
  • 2015.02-2015.03,日本兵库县播磨科学花园城日本同步辐射研究所,联合培养博士（PRSS资助）

工作经历

  • 2023.06-至今,河海大学,新能源学院,副教授
  • 2017.11-2023.05,河海大学,能源与电气学院,讲师，副教授
  • 2022.10-至今,河海大学,物理学,硕导
  • 2021.09-至今,河海大学,动力工程及工程热物理学科,硕导
  • 2020.12-2022.12,河海大学,电气工程博士后科研流动站,博士后
  • 2016.08-2016.12,澳大利亚新南威尔士大学,Research Associate
  • 2013.03-2016.08,澳大利亚新南威尔士大学,Teaching Assistant

研究领域

主要研究课题为“新型高效薄膜光伏电池机理及其器件制备研究”及“光伏发电系统设计和优化分析”。

课题一主要利用第一性原理计算方法，建立所研究光伏材料中的载流子弛豫机理模型；并通过飞秒（10^-12s）解析度的超快光谱技术（如光致发光和瞬态吸收等）探究所研究光伏材料（包括块体及量子低维结构）在皮秒（10^-9s）级时间尺度下的激发态载流子弛豫机理。并据此机理模型制备相关光伏电池器件。该研究目的是制备可有效减缓弛豫过程的热载流子电池吸收层器件，并及时抽取未完全弛豫的热载流子以对外提供电能，进而有效减少甚至避免载流子因弛豫所造成的能量损失，最终极大提高太阳电池的能量转换效率（理论效率可达65%以上），即热载流子光伏电池器件概念。所研究光伏吸收层材料包括II-VI族、IV族、III-V族半导体和钙钛矿等，器件结构包括块体、低维类量子阱、超晶格及量子点等。

课题一的主要研究方向为：1）相关半导体材料声子结构模型构建与验证；2）超快载流子动力学实验研究与数据分析；3）声子瓶颈效应机理探究与其光伏器件应用；4）载子弛豫机理关系梳理与综合性模型构建。本课题的研究内容学科高度交叉主要包括：1）微电子学及固体电子学；2）应用及量子物理学；3）光学测量及表征。主要技术手段和方法包括：1）超快泵浦表征技术；2）分子束外延生长技术；3）薄膜涂旋制备技术；4）第一性原理计算方法等。


课题二主要关注分布式光伏发电组件和系统的设计优化，考虑不同工况下的光伏组件及发电系统效率提升、最优工况及后期智能运维（如CL检测诊断、系统大数据收集和分析等）。立足光伏组件高效利用及系统优化，根据实际情况和需求，科学合理设计光伏发电系统，提升系统利用率，助力“双碳”国策。

课题二的主要研究方向为：1)海上光伏组件性能提升及发电系统优化设计；2）山地光伏组件性能提升及发电系统优化设计；3）复杂工况环境下光伏发电系统影响因素及其耦合关系研究；4）光伏发电系统智能运维及废弃组件后期回收处理等。


科研项目

  • 1、GaAs和InP量子阱中载流子弛豫机理及其光伏电池研制方法研究,2020.9-2023.12,2021.1,主持,国家自然科学基金青年基金,河海大学,电子科学与技术,62004060,国家自然科学基金委员会
  • 2、低维量子阱中载流子弛豫机理研究及其光伏应用,2020.8-2022.12,2021.1,主持,江苏省光伏科学与技术国家重点实验室培育建设点开放研究课题,常州大学,电子科学与技术,SKLPST202001,江苏省光伏科学与技术国家重点实验室
  • 3、量子限域结构半导体中声子瓶颈效应机理探究,2022.1-2023.12,2023.12,主持,河海大学,能源与电气学院,电子科学与技术,B220202002,中央高校基本科研业务费
  • 4、二维II-VI族半导体材料光学非线性和量子限域Stark效应机理研究及其应用,2021.9-2025.12,2022.1,参与,国家自然科学基金面上项目,东南大学,电子科学与技术,62175029,国家自然科学基金委员会
  • 5、自动化盐田光伏技术的联合研发,2021.6-2024.6,2021.6,参与,江苏省科技计划“港澳台科技合作”专项项目,河海大学,电子科学与技术,BZ2021057,江苏省科技厅
  • 6、基于人工微结构的超高效低维薄膜光电器件机理研究及制备应用,2022.6-2024.7,2022.6,主持,固体微结构物理国家重点实验室开放课题,南京大学,物理学
  • 7、微纳光子结构衬底增强的微球辅助暗场超分辨成像研究,2023-2027.12,2024.01,参与,国家自然科学基金面上项目,南京师范大学,薄膜光学,62375135,国家自然科学基金委员会
  • 8、近海漂浮式光伏电场方案设计研究,2023-2024,中国能源建设集团

论文

  • 1、Review of carrier thermalization mechanisms in II-VI QDs and their potential application as the absorber in hot carrier solar cells,Solar Energy Materials and Solar Cells,SCI，A类期刊,2024,Yi Zhang,Hohai University,Hohai University,272:112923
  • 2、Label-free imaging of low-index samples using substrate-enhanced subwavelength-resolution scattering nanoscopy,Advanced Optical Materials,SCI，A类期刊,2024,12(10): 2302133
  • 3、Study the mechanisms of phonon bottleneck effect in CdSe/CdS core/shell quantum dots and nanoplatelets and their application for hot carrier multi-junction solar cells,Nanoscale Advances,2023-10-10,电气与动力工程学院党委、电气与动力工程学院
  • 4、Observation of high-density multi-excitons in medium-size CdSe/CdZnS/ZnS colloidal quantum dots through transient spectroscopy and their optical gain,Nanoscale,SCI,2022,Yi Zhang,Hohai University,14(14): 5369-5376
  • 5、Review of the mechanisms for the phonon bottleneck effect in III-V semiconductors and their application for efficient hot carrier solar cells,Progress in Photovoltaics: Research and Applications,2022-03-17
  • 6、UV-C-Sensitive Single-Channel Panoramic Detector via Mn-Doped Quantum Dots Encapsulated in SiO₂ Film,IEEE Transactions on Electron Devices,SCI,2022,69(2):567
  • 7、Explore the correlation between intervalley scattering and phonon bottleneck effect on the hot carriers relaxation in bulk GaSb and InN for hot carrier solar cells,Journal of Applied Physics,SCI, Editor pick,2021.11,Yi Zhang,Collge of Energy and Electrical Engineering, Hohai University,Yi Zhang ,Collge of Energy and Electrical Engineering, Hohai University,130(20):205705
  • 8、A review on thermalization mechanisms and prospect absorber materials for the hot carrier solar cells,Solar Energy Materials and Solar Cells,SCI，A类期刊,2021,Yi Zhang,Collge of Energy and Electrical Engineering, Hohai University,Xuguang Jia,Shuang Liu,Keman Lin,Collge of Energy and Electrical Engineering, Hohai University,225:111073
  • 9、Bis(4-methylthio)phenyl)amine-based hole transport materials for high efficiency perovskite solar cells: insight into the carrier ultra-fast dynamics and interfacial transport,Science China-Chemistry,SCI,2020,Xuguang Jia,Changzhou University,Yi Zhang,Jing Zhang,Ningyi Yuan,Changzhou University,63
  • 10、Quantitative study on the mechanisms underlying the phonon bottleneck effect in InN/InGaN multiple quantum wells,Applied Physics Letters,SCI,2020,Yi Zhang,Hohai University,Liangliang Tang,Bo Zhang,Yi Zhang,Hohai University ,116:103104
  • 11、Investigation on The Effect of Indium Composition on Ultrafast Carrier Dynamics in InGaN Alloys,JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS,01-JAN-19
  • 12、Study the mechanisms underlying the phonon bottleneck effect for the absorber of hot carrier solar cell in InN/InxGa(1-x)N multiple quantum wells,IOP Conference Series: Materials Science and Engineering,EI,2020,Yi Zhang,Hohai University,Chao Huang,Yi Zhang,Hohai University,774,012127
  • 13、Explore the intervalley scattering on phonon bottleneck effect and its application on hot carrier solar cells,IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference,EI,2020,Yi Zhang,Hohai University,Jing Huang,Liangliang Tang,Yi Zhang,Hohai University
  • 14、A Decision-making tool of storage for non-working time demand,IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference,EI,2021,Jing Huang,Hohai University,Yi Zhang,Jing Huang,Hohai University
  • 15、Observation of enhanced hot phonon bottleneck effect in 2D perovskites,Applied Physics Letters,SCI,2018,Xuguang Jia,Changzhou University,Jun Jiang,Yi Zhang,Ningyi Yuan&Jianning Ding,Changzhou University,vol. 112, p. 143903
  • 16、Towards an understanding of hot carrier cooling mechanisms in multiple quantum wells,Japanese Journal of Applied Physics,SCI,2017,Gavin Conibeer,Unviersity of New South Wales,Yi Zhang,Stephen Bremner,Yi Zhang,Unviersity of New South Wales,vol. 56, 091201
  • 17、Hot carrier cooling mechanisms in multiple quantum wells,Proc. SPIE 10913, Physics, Simulation, and Photonic Engineering of Photovoltaic Devices VIII,EI,2017,Gavin Conibeer,University of New South Wales,Yi Zhang,Stephen Bremner,Gavin Conibeer,University of New South Wales,pp. 100990K
  • 18、Extended hot carrier lifetimes observed in bulk In0.265±0.02Ga0.735N under high-density photoexcitation,Applied Physics Letters,SCI,2016,Yi Zhang,University of New South Wales,M. J. Y. Tayebjee,S. Smyth,Yi Zhang,University of New South Wales,vol. 108, p. 131904
  • 19、Study on the ultrafast carrier dynamics in the bulk In0.265GaN thin film,Energy Procedia,EI,2015,Yi Zhang,Unviersity of New South Wales,Xiaoming Wen,Yu Feng,Gavin Conibeer,Unviersity of New South Wales,vol. 84, pp. 165-175
  • 20、N-type vapor diffusion for the fabrication of GaSb thermophotovoltaic cells to increase the quantum efficiency in the long wavelength range,SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS,01-JAN-19
  • 21、Simulation of Zinc-diffused InAs cells for low temperature thermophotovoltaic systems,INFRARED PHYSICS & TECHNOLOGY,2021-06-01,电气与动力工程学院党委、电气与动力工程学院
  • 22、新能源专业“太阳能利用技术”课程建设研究与探讨,课程教育研究,2021-01-01,电气与动力工程学院党委、电气与动力工程学院

科技成果

  • 1、一种热光伏电池性能测试设备,ZL201811353093.0,河海大学,张怿，殷龙，汤亮亮，黄潮,发明专利,已授权
  • 2、一种基于激发态载流子拟合温度的弛豫时间计算方法,ZL201910226304.2,河海大学,张怿，黄潮，汤亮亮，王沛，许昌,发明专利,已授权
  • 3、一种基于纵向光学声子拟合温度的弛豫时间计算方法,201910310998.8,河海大学,张怿，汤亮亮，黄潮，王沛，许昌,发明专利,申请中
  • 4、一种泵浦-探测时间分辨荧光系统样品环境温度调节装置 ,201910477047.X,河海大学 ,张怿,汤亮亮,黄潮,王沛,许昌,发明专利,申请中
  • 5、一种基于激发态载流子瞬态吸收分布的弛豫时间计算方法,202011089022.1,河海大学,张怿，阿热帕提·西尔买买提，刘爽，汤亮亮，王沛，许昌,发明专利,申请中

开授课程

  • 1、电气设备,本科生,91,32
  • 2、电气设备课程设计,本科生,16
  • 3、太阳能利用技术,本科生
  • 4、光伏电站规划与设计,本科生
  • 5、生产实习,本科生,72,72
  • 6、可再生能源发电技术,研究生,20
  • 7、能源综合利用,研究生,20
  • 8、综合能源发电系统,研究生,20.0
  • 9、新能源科学与工程专业导论（新生研讨课）,本科,75.0,70.0

教学成果

1.2023年第十六届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛，三等奖，指导教师

2.2023年第三届江苏省大学生节能减排社会实践与科技竞赛，二等奖，指导教师

3.2022年第十五届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛，三等奖，指导教师

4.2022年第二届江苏省大学生节能减排社会实践与科技竞赛，二等奖，指导教师

5.2022年校级优秀本科毕业论文(设计)，指导教师

6.2021年河海大学第二十八届教师讲课竞赛（青年组），三等奖

7.2020年校级优秀本科毕业论文(设计)，指导教师

8.大学生创新创业训练计划8批次（4次结题优秀，2次国家级）


教学资源

社会职务

1.《Progress in Photovoltaics》、《Solar Energy Materials and Solar Cells》、《Applied Physics Letters》、《ACS Applied Energy Materials》、《Journal of Applied Physics》、《Journal of Physics D: Applied Physics》等高水平SCI期刊审稿人，《Nanomaterials》SCI期刊特刊编辑。

2. 教育部学位中心研究生论文评审专家。

3. 国家自然科学基金项目评审专家。

4. 全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛评审专家。

5. 全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛学校联系人。

6. 江苏省大学生节能减排社会实践与科技竞赛评审专家。

7. 河海大学推免工作特殊学术专长评审专家。

8. 河海大学留学生招生录取评审专家。

9. 河海大学新能源科学与工程交叉学科博士点秘书。

10. 河海大学可再生能源发电技术教育部工程研究中心办公室秘书。

荣誉及奖励

  • 1、青年岗位能手,河海大学,2024年
  • 2、知常奖教金,河海大学新能源学院,2024年
  • 3、2021-2023年度聘期考核优秀,河海大学,2023年
  • 4、毕设优秀指导教师,河海大学,2020年

招生信息

一、每年招生名额

1.可再生能源科学与工程学术型硕士招生名额1-2名

2.清洁能源技术专业型硕士招生名额2-3名

二、课题组工作风格

1.重视研究成果转化与应用，鼓励基础科学研究与创新，尊重学生个人兴趣特长、合理需求和人权，鼓励张弛有度的学习方式,不鼓励无效耗时的加班，不占用节假日时间。

2.充分保证每位同学的科研资源(包括但不限于与国内外一流课题组交流联培，专属个人工位及实验条件等)，读研期间参加1-2次学术会议(课题组报销所有相关费用)，指导发表1-2篇高水平期刊论文，帮助同学获得理想实习、工作及升学offer。

三、研究生毕业工作去向

1.五大发电集团、中国电建集团、中国能建集团、全国Top3光伏组件厂家等

2.与东南大学、南京大学、浙江大学、新南威尔士大学相关科研团队保持紧密合作关系，可推荐继续攻读博士学位(含奖学金)。

欢迎对新能源光伏电池及发电技术充满热忱，专业基础扎实的同学报考！有意者请通过个人邮箱(zynjjs@outlook.com)或微信(zynjjs)提前联系沟通。