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王 凱 職 稱： 教授 博導/碩導： 博導 電子 信箱： wangkai.mse@outlook.com 電 話： / 聯系 地址：/ |
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教育背景 |
1999.09—2003.07 西南交通大學材料科學與工程專業，工學學士
2003.09—2006.07 西南交通大學材料科學與工程專業，工學碩士
1999.04—2003.08 新奧爾良大學工程與應用科學專業，工學博士 |
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工作履歷 |
2006.12—2007.12 新奧爾良大學先進材料研究所，訪問學者
2012.08－2013.05 愛荷華州立大學電子與電腦科學系，博士后
2013.06—2013.12 猶它大學電子與電腦科學系，博士后
2014.01—2017.11 橡樹嶺國家實驗室納米相材料科學中心，博士后研究員
2017.12—現在 西南石油大學光伏產業技術研究院，教授/博導 |
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學術兼職 |
| 為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 等十余種學術期刊審稿人，為材料研究學會 (MRS)，美國電鏡學會 (AMS)以及礦物金屬材料學會 (TMS)等專業組織會員。 |
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研究領域 |
1. 多種維度納米材料設計制備及相關物理、化學以及器件性能研究；主要工作專注于開發制備功能納米材料的工藝，以應用于光伏電池，氣敏傳感器件，中子輻射屏蔽以及壓電-光電材料。
2. 研究綠色高效太陽能材料，結合先進光學設計，制備高轉換率的第二代和第三代太陽能電池；噴墨打印柔性電子材料在能源轉換貯存上的應用。
3. 研究非平衡態材料生長機理及其納米材料結構性能之間的聯系; 利用先進電子顯微技術探索材料結構-性能的關系。 |
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科研項目 |
1. 主持 2018.01~ 四川省應用基礎研究項目（重大前沿項目），新型二維層狀納米材料可控生長及高性能光電子器件的應用研究, ￥80萬。
2. 主研 2014.01~2017.11美國能源部材料科學與工程部基礎能源科學研究項目, 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 美國國家自然科學基金Topological Electromagnetic Sensor，National Science Foundation Award. $ 0.3M.
4. 主研 2009.02~2011.08 美國化學會石油研究基金，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國防部先進研究項目局，Highly Sensitive and Selective Chemical and Biological Sensor Chip, DARPA. $2.05M. |
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學術成果 |
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等學術期刊發表學術論文40 余篇，ESI高被引用論文1篇，總引用次數>1400 次, H 指數 為20, i10指數為27，其中單篇最高引用次數255次; 期刊封面文章3篇；參與撰寫專著章節4本;申報并獲得授權專利3項 (含美國專利2 項)。研究成果多次被美國能源部基礎能源科學（DOE-BES）科學辦公室網站首頁報道。具體如下：
1. 提出基于交錯性異質結納米線陣列的光電功能材料體系及其制備方法
提出與傳統平面太陽能結構不同的基于交錯性異質結納米線陣列的器件設計原理和理論模型，重要結果以第一作者身份發表在Advanced Materials（2008, 20: 3248.）和Applied Physics Letters（ 2010, 96:123105.）。在此基礎上，結合化學氣相沉積和激光脈沖沉積生長機制，采用激光脈沖沉積技術研制出高晶格參數匹配的單根納米線核殼結構（CdSe/ZnTe）太陽能電池，揭示了氣相法獲取高質量納米界面結構的調控機制，完善了對交錯性異質結核-殼納米線陣列對光子吸收、載流子遷移以及俘獲的理解，為制備高效太陽能納米器件奠定了基礎，相關結果以第一作者發表在Nanoscale（2014,6:3679.）上。
2. 提出基于Van der Waals作用的外延形核-催化生長系列低維納米材料可控制備新方法
提出在具有良好電和熱絕緣性能的云母基底上，通過Van der Waals外延形核和金屬催化生長，實現了CdSe納米線陣列的可控生長,獲得了具有優異光學質量的納米線陣列。在此基礎上，提出Van der Waals外延生長類二維晶體或薄膜，以及基于氣-液-固（VLS）的一維半導體納米結構生長機理和調控機制，較好地解決了低維半導體納米材料在尺寸、取向、排列以及結晶性可控生長難題。有關成果以第一作者身份發表在ACS Nan（2012,6:6478.）。
3. 發現基于核殼結構納米半導體陣列的壓電-光電耦合效應
發現核殼結構納米半導體陣列(ZnO/ZnS 和CdSe/ZnTe)中的壓電-光電耦合效應，實現了同時獲取太陽能和機械能的功能協同納米能源材料和器件；其相關結果發表在ACS Nano（2015, 9:6419.）和 Advanced Electronic Materials（2015,1:201400050.）上。
4. 系統研究并利用光學手段揭示雙原子層二維材料異質結界面相互作用機制
基于第一性原理計算等理論研究結果，預計二維異質結電子結構（能帶類型，帶寬，激子結合能等）隨著單層晶體間堆砌角度不同而變化；利用人工疊加化學氣相法生長的單層WS2和WSe2晶體，得到大量具有不同堆砌角度的雙層異質結；通過多種光學手段揭示了層間相互作用的物理機制。研究結果以第一作者身份發表在 ACS Nano（2016,10:6612.）。 |
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獎勵與榮譽 |
1. 2017 年度 橡樹嶺國家實驗室納米相材料科學中心最佳論文獎。
2. 2016 年度 作為項目主要研究人員，獲得橡樹嶺國家實驗室UT-Battelle Award 研究成就團隊獎提名。
3. 2010 年度 所主研項目獲路易斯安娜州教育委員會嘉獎(top 1%)。 |
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