1、个人简介
自兴发,男,1971年4月生,教授,工学博士,楚雄师范学院新能源科学与工程专业学科带头人,全国可再生能源学会理事,云南省农业工程学会理事。2016年12月获云南师范大学农业生物环境与能源工程专业工学博士学位,2006年7月获云南大学通信与信息系统专业工学硕士学位,1996年7月获云南师范大学物理学专业理学学士学位。
2. 教学工作及成果
主持完成校级研究项目2项,参与国家自然科学基金项目3项、云南省教育厅重大专项项目1项、云南省本科高校转型发展研究项目1项及云南省教育厅电子信息技术课程教学团队项目1项的研究工作。以第1作者发表学术论文20余篇, SCI、EI收录15篇;申请国家发明专利6项,获授权专利4项(发明专利3项、实用新型专利1项)。2005年9月获楚雄州“科学技术奖”一等奖(排名第四);2015年3月获楚雄州“科学技术奖”二等奖(排名第三);2010年11月获楚雄师范学院第三届“师德标兵”荣誉称号;2015年3月获楚雄师范学院第四届教学成果奖一等奖(排名第三)。2016年5月获楚雄师范学院 “第15届中青年教师课堂教学比赛”一等奖。2018年10月获楚雄师范学院“2017-2018学年第二学期课堂教学”优质奖。
3. 科研工作及成果
在新型无机太阳能电池材料与器件方向,围绕低成本、结构简单、环境友好,具有潜在应用前景的二元氧化物薄膜太阳能电池材料及器件的关键技术开展研究,寻求提高其光电转换效率的途径。发表学术论文20余篇, SCI、EI收录15篇;申请国家发明专利6项,获授权专利4项(发明专利3项、实用新型专利1项)。
主要研究工作:
(1)基于第一性原理计算,开展薄膜太阳电池包括吸收层、缓冲层及窗口层的二元氧化物材料的遴选。采用第一性原理计算方法,分析材料的晶体结构、光电特性及缺陷等性能对电池光电转换效率的影响,选择光学带隙匹配、晶体结构相似、光电转换效率高的吸收层、缓冲层材料构筑二元全氧化物异质结薄膜太阳电池;(2)基于1D-SCAPS数值分析软件,设计二元全氧化物异质结电池结构。对异质结电池结构及其性能进行优化和分析,揭示材料特性、器件结构、缺陷及界面态等对电池光电转换效率的影响机制。(3)采用掺杂工艺,开展薄膜太阳电池吸收层、缓冲层材料的p型掺杂、n型掺杂,调控吸收层、缓冲层材料的电性能。团队采用射频磁控溅射,实现了N掺杂氧化亚铜(Cu2O:N)、Mg掺杂氧化锌(Zn1-xMgxO), 电阻率分别约~102 Ωcm、~10-4 Ωcm,满足太阳电池吸收层、缓冲层材料的低电阻特性要求。(4)设计无镉(Cd)缓冲层铜铟镓硒(Cu(In, Ga) Se2,CIGS) 薄膜太阳电池,开展无镉(Cd)缓冲层材料及太阳电池器件的研究。
[1] 自兴发,叶青,刘瑞明,程满,黄文卿,何永泰. N掺杂Cu2O薄膜的低温沉积及快速热退火研究, 材料导报B, 2017,31(8) :21-25. (EI,IF:0.931)。
[2] 自兴发,黄文卿,刘瑞明,叶 青,程 满,孙 坤. 退火Cu2O薄膜的结构及光学特性,光电子•激光, 2015,26(10) :1931-1936;(EI)
[3] 自兴发,叶 青,刘瑞明,何永泰. 氧氩流量比对RF溅射ZnO:Mg薄膜结构及光学性能的影响,光电子•激光, 2015,26(5) :883-888;(EI)
[4] 自兴发,杨 雯,杨培志,邓双,彭柳军. 溅射压强对ITO/Cu2O复合膜结构和光学性能的影响,光电子•激光, 2014,25(12) :2310-2314;(EI)
[5] 自兴发,杨 雯,杨培志,段良飞,张力元. RF磁控溅射制备N掺杂Cu2O薄膜及光学特性研究,光电子•激光,2014,25(9):1727-1731;(EI)
发明专利:
[1] 杨培志,自兴发,杨 雯. 一种Cu(InAl)Se2(CIAS)薄膜的化学制备工艺, 国家知识产权局, 发明专利, 专利号: ZL 2011 1 0439134.X,授权公告日:2015年05月20日
[2] 杨培志,自兴发,杨 雯. 一种太阳电池复合减反射膜的制备方法,国家知识产权局, 发明专利, 专利号:ZL 2013 1 0016893.4,授权公告日:2015年02月04日
[3] 杨培志,自兴发,杨 雯. 一种太阳电池吸收层薄膜材料的制备方法,国家知识产权局,发明专利,专利号: ZL201110409449.X,授权公告日:2013年09月11日
4、拟开展的研究工作
针对新型无机太阳能电池材料与器件结构,(1)开展二元氧化物太阳电池材料与太阳光谱影响的机理与实验理论研究,根据材料禁带宽度与太阳光谱吸收的匹配机制,遴选二元氧化物太阳电池吸收层及缓冲层材料;(2)开展二元氧化物太阳电池吸收层及缓冲层材料的合成及光电性能分析;(3)开展二元氧化物太阳电池的结构设计、优化、制备及光电转换特性分析;(4)开展铜铟镓硒(CIGS)太阳电池无镉缓冲层的合成及光电性能分析;(5)开展铜铟镓硒(CIGS)太阳电池的界面特性能分析、电池结构设计、优化;(6)开展铜铟镓硒(CIGS)太阳电池的制备及光电转换特性分析。