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王 凯 职 称： 教授 博导/硕导： 博导 电子 信箱： wangkai.mse@outlook.com 电 话： / 联系 地址：/ |
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教育背景 |
1999.09—2003.07 西南交通大学材料科学与工程专业，工学学士
2003.09—2006.07 西南交通大学材料科学与工程专业，工学硕士
1999.04—2003.08 新奥尔良大学工程与应用科学专业，工学博士 |
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工作履历 |
2006.12—2007.12 新奥尔良大学先进材料研究所，访问学者
2012.08－2013.05 爱荷华州立大学电子与电脑科学系，博士后
2013.06—2013.12 犹它大学电子与电脑科学系，博士后
2014.01—2017.11 橡树岭国家实验室纳米相材料科学中心，博士后研究员
2017.12—现在 西南石油大学光伏产业技术研究院，教授/博导 |
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学术兼职 |
| 为ACS Nano, Journal of Physical Chemistry, Carbon, Journal of Compound and Alloys, Sensors and Actuators B: Chemical, Energy, Thin Solid films, Physical Chemistry Chemical Physics, Indian Journal of Physics, Industrial & Engineering Chemistry Research, Metallurgical and Materials Transactions E: Materials for Energy Systems 等十余种学术期刊审稿人，为材料研究学会 (MRS)，美国电镜学会 (AMS)以及矿物金属材料学会 (TMS)等专业组织会员。 |
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研究领域 |
1. 多种维度纳米材料设计制备及相关物理、化学以及器件性能研究；主要工作专注于开发制备功能纳米材料的工艺，以应用于光伏电池，气敏传感器件，中子辐射屏蔽以及压电-光电材料。
2. 研究绿色高效太阳能材料，结合先进光学设计，制备高转换率的第二代和第三代太阳能电池；喷墨打印柔性电子材料在能源转换贮存上的应用。
3. 研究非平衡态材料生长机理及其纳米材料结构性能之间的联系; 利用先进电子显微技术探索材料结构-性能的关系。 |
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科研项目 |
1. 主持 2018.01~ 四川省应用基础研究项目（重大前沿项目），新型二维层状纳米材料可控生长及高性能光电子器件的应用研究, ￥80万。
2. 主研 2014.01~2017.11美国能源部材料科学与工程部基础能源科学研究项目, Growth mechanisms and controlled synthesis of Nanomaterials. (Department of Energy(DOE), Basic Energy Science (BES), Materials Science and Engineering Division). $ 3.8M.
3. 主研 2012.08~2013.05 美国国家自然科学基金Topological Electromagnetic Sensor，National Science Foundation Award. $ 0.3M.
4. 主研 2009.02~2011.08 美国化学会石油研究基金，Direct Growth of Type II Core/Shell Nanowire Array on Transparent Conducting Oxide (TCO) Substrate for Solar Cell Application，ACS Petroleum Research Fund. $ 0.1M.
5. 主研 2007.01~2011.05国防部先进研究项目局，Highly Sensitive and Selective Chemical and Biological Sensor Chip, DARPA. $2.05M. |
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学术成果 |
在Advanced Materials, ACS Nano, Nature Communications, Science Advances, Advanced Functional Materials, Advanced Electronic Materials, Journal of the American Chemical Society, Scientific Reports, Nanoscale, Applied Physics Letters等学术期刊发表学术论文40 余篇，ESI高被引用论文1篇，总引用次数>1400 次, H 指数 为20, i10指数为27，其中单篇最高引用次数255次; 期刊封面文章3篇；参与撰写专著章节4本;申报并获得授权专利3项 (含美国专利2 项)。研究成果多次被美国能源部基础能源科学（DOE-BES）科学办公室网站首页报道。具体如下：
1. 提出基于交错性异质结纳米线阵列的光电功能材料体系及其制备方法
提出与传统平面太阳能结构不同的基于交错性异质结纳米线阵列的器件设计原理和理论模型，重要结果以第一作者身份发表在Advanced Materials（2008, 20: 3248.）和Applied Physics Letters（ 2010, 96:123105.）。在此基础上，结合化学气相沉积和激光脉冲沉积生长机制，采用激光脉冲沉积技术研制出高晶格参数匹配的单根纳米线核壳结构（CdSe/ZnTe）太阳能电池，揭示了气相法获取高质量纳米界面结构的调控机制，完善了对交错性异质结核-壳纳米线阵列对光子吸收、载流子迁移以及俘获的理解，为制备高效太阳能纳米器件奠定了基础，相关结果以第一作者发表在Nanoscale（2014,6:3679.）上。
2. 提出基于Van der Waals作用的外延形核-催化生长系列低维纳米材料可控制备新方法
提出在具有良好电和热绝缘性能的云母基底上，通过Van der Waals外延形核和金属催化生长，实现了CdSe纳米线阵列的可控生长,获得了具有优异光学质量的纳米线阵列。在此基础上，提出Van der Waals外延生长类二维晶体或薄膜，以及基于气-液-固（VLS）的一维半导体纳米结构生长机理和调控机制，较好地解决了低维半导体纳米材料在尺寸、取向、排列以及结晶性可控生长难题。有关成果以第一作者身份发表在ACS Nan（2012,6:6478.）。
3. 发现基于核壳结构纳米半导体阵列的压电-光电耦合效应
发现核壳结构纳米半导体阵列(ZnO/ZnS 和CdSe/ZnTe)中的压电-光电耦合效应，实现了同时获取太阳能和机械能的功能协同纳米能源材料和器件；其相关结果发表在ACS Nano（2015, 9:6419.）和 Advanced Electronic Materials（2015,1:201400050.）上。
4. 系统研究并利用光学手段揭示双原子层二维材料异质结界面相互作用机制
基于第一性原理计算等理论研究结果，预计二维异质结电子结构（能带类型，带宽，激子结合能等）随着单层晶体间堆砌角度不同而变化；利用人工叠加化学气相法生长的单层WS2和WSe2晶体，得到大量具有不同堆砌角度的双层异质结；通过多种光学手段揭示了层间相互作用的物理机制。研究结果以第一作者身份发表在 ACS Nano（2016,10:6612.）。 |
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奖励与荣誉 |
1. 2017 年度 橡树岭国家实验室纳米相材料科学中心最佳论文奖。
2. 2016 年度 作为项目主要研究人员，获得橡树岭国家实验室UT-Battelle Award 研究成就团队奖提名。
3. 2010 年度 所主研项目获路易斯安娜州教育委员会嘉奖(top 1%)。 |
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