潘曹峰， 中國科學院北京納米能源與系統研究所研究員、博士生導師。
基本介紹
- 中文名：潘曹峰
- 國籍：中國
- 畢業院校：清華大學
- 性別：男
簡介,教育背景,工作經歷,獲獎情況,課題研究,
簡介
2005、2010年分別在清華大學材料科學與工程系獲學士、博士學位，同年獲清華大學優秀博士論文獎，北京市優秀博士論文獎。其後於美國喬治亞理工學院，材料科學與工程學院進行博士後研究。
主要研究方向為納米能源、複合納米能源、納米燃料電池及納米生物燃料電池以及自驅動納米系統。近年來的研究工作主要集中在壓電光電子學效應及其在光電器件中的套用，尤其是開展新型壓電光電子學器件、大規模柔性陣列式壓電光電子學器件的設計和集成以及這些器件系統在智慧型感測、應力（變）成像、生物互動和控制與自供能微納系統等領域中的套用。其中，壓電光電子學效應對陣列式發光二極體發光強度和發光效率的調製、壓電光電子學效應對增強單根p-Cu2S/nCdS同心軸太陽能電池轉換效率、壓電光電子學效應對CdSe光輸運性質的調製以及壓電電子學效應對GaN納米帶輸運性能的調製成為該領域發展過程中的重要進展。在材料學科國際頂級雜誌發表高水平論文多篇，包括Advanced Materials (5篇)、Angewandte Chemie-International Edition (1篇)、Nano Letters (2篇)、Journal of the American Chemical Society (1篇)、 ACS Nano (2篇)等發表SCI論文四十餘篇。
研究興趣：壓電光電子學, 納米發電機, 自驅動納米系統
教育背景
2005-2010 | 博士學位，清華大學材料科學與工程系 ( 2010年7月) 導師：朱靜院士 |
2001-2005 | 學士學位，清華大學材料科學與工程系 ( 2005年7月) |
工作經歷
2013.1 壓電光電子學部,研究員
2010.08-2013.01 博士後 Georgia Institute ofTechnology，合作導師：王中林院士
2007.09-2009.09院長助理及院士助理，清華大學材料科學與工程系
獲獎情況
2010 清華大學優秀博士論文 Excellent Doctoral Dissertation of Tsinghua University
2011 北京市優秀博士論文 Excellent Doctoral Dissertation of Beijing city
2012 全國優秀博士論文 National Excellent Doctoral Dissertation of PR China
課題研究
1. 壓電光電子學效應及其在光電子器件中的套用
壓電效應是壓電材料，如氧化鋅、氮化鎵、鋯鈦酸鉛等，在應力作用下產生形變時出現的一種內部電勢的現象。壓電效應已經廣泛套用於微機械感測、器件驅動和能源領域。對於氧化鋅、氮化鎵等半導體材料，由於同時具有壓電性和半導體性，壓電效應可以改變金屬-半導體的界面勢壘和p-n結的輸運性質，這就是壓電電子學。如果器件在源極或漏極中有一端或兩端是肖特基接觸的，當雷射照射在源極或漏極時，由於壓電效應、光激發和半導體特性的三相耦合，可以產生一種新的效應，即壓電光電子學效應。壓電光電子學可以利用壓電電場來調控載流子的產生、傳輸、分離和複合，在發光二極體、光探測和太陽能電池等領域中都有廣泛的套用。最近，我們已經實現以應變調控發光二極體的發光強度和發光效率，以應變來提高光探測的效率；以及用應變來調控太陽能電池的性能。我們正在利用這一效應構建新一代自驅動納米感測器系統。
2. 納米發電機及“混合”納米發電機及其在自驅動納米系統中的套用
納米技術作為21世紀的一個重要新興科技領域，在理論與實踐上正經歷著高速的發展。大量新型納米材料與器件不斷被開發出來，並在生物醫學、國防以及人們日常生活的各個領域中展現出前所未有的套用前景。然而，納米技術發展到今日，大量的研究都集中於開發高靈敏度，高性能的納米器件，很少有關於納米尺度的電源系統研究。但是，套用於生物及國防等方面的納米感測器對這種電源系統的需求卻與日俱增。如果這些感測器能從環境中自己給自己提供電源，從而實現器件和電源的同時小型化，將是極具意義的。之前，我們課題已經研究出了基於氧化鋅納米線的納米發電機，能夠將環境中的機械能轉化為電能。
我們生活的環境中還充滿了其它各種各樣的能量,如肌肉活動能、化學能、生物能、微風能、太陽能、熱能等。如果我們能夠製造一個納米器件，能夠同時或者獨立地利用環境中的多種能量，產生電能，那將是非常有意義的。我們之前的工作中已經研究了利用機械能/太陽能，和機械能/生物化學能的兩種混合納米發電機，並且這兩種混合發電機在自驅動納米系統中的套用。
3. 納米線太陽能電池及其在自驅動納米系統中的套用
如今，能源已經成為限制人類社會發展的一個最關鍵的問題。由於石油、煤等能源的不可再生，全人類都在努力尋找新的“可再生”的“綠色”替代能源，如風能、核能和氫能，以維持人類社會的可持續發展。太陽能是一種清潔的、可再生的、用之不盡取之不竭的能源，目前在美國、日本和以色列等國家，已經大量使用太陽能裝置，更朝商業化的目標前進。如何降低太陽能電池的成本，提高太陽能電池的能量轉換效率是目前研究中急待解決的問題。
納米線材料由於其大的表面/體積比，大的長徑比，其具有很多優異的物理性能，被認為有望提升太陽能電性能並降低成本。我們利用金屬催化腐蝕的方法，在矽晶片表面得到大面積的矽納米線陣列，該矽納米線陣列具有很好的減反射性能。我們還利用超高真空物理氣相沉積製備了大面積的矽-矽鍺單晶外延芯-殼結構納米線陣列，並製備出太陽能電池，其能量轉化效率為3.26%。
