Línea 4: Celdas solares fotovoltaicas emergentes

ÁREA 1: MATERIALES PARA LA ENERGÍA Y EL MEDIO AMBIENTE.

Línea 4: Celdas solares fotovoltaicas emergentes.

Descriptor: Desarrollo de nuevos materiales y estructuras para aprovechamiento de energía solar, concretamente para celdas solares fotovoltaicas.

ACTIVIDAD PREVIA EN LA LÍNEA:

– El trabajo en esta línea se centra en las celdas solares de colorante (DSSC), orgánicas, de perovskitas o de puntos cuánticos. En este tipo de celdas los materiales son económicos y se pueden procesar en disolución lo que permite rebajar el precio de los dispositivos.

– Se trabaja tanto en el desarrollo y síntesis química de nuevos materiales, como en nuevas estructuras en las celdas solares, buscando alternativas más económicas a las actuales, que no empleen materiales tóxicos, con mayores eficiencias y que mejoren la estabilidad de los dispositivos.

– Además, debido a sus propiedades ópticas, los materiales investigados pueden ser también de utilidad como fotocatalizadores, así como en dispositivos optoelectrónicos como fotodetectores, LED y sensores.

– Se posee también capacidad para llevar a cabo la estimación y el estudio de las propiedades de los materiales mediante cálculos computacionales.

OBJETIVOS FUTUROS PARA LA LÍNEA
• Continuar con el desarrollo de nuevos materiales y estructuras con el fin de mejorar las prestaciones de las celdas solares.
• Desarrollar dispositivos capaces de trabajar en condiciones de luz artificial o baja luminosidad, así como celdas solares flexibles.
• Avanzar y profundizar en el estudio de los mecanismos que limitan la eficiencia o estabilidad de las celdas para proponer soluciones a estos problemas.
• Entre las soluciones planeadas está el desarrollo de semiconductores con nuevas formulaciones, así como el diseño de combinaciones de distintos materiales como parte de la capa activa.
• Los nuevos materiales también se emplearán en otras aplicaciones, por ejemplo, fotocatálisis, sistemas activos en espectroscopia Raman, dispositivos de almacenamiento electroquímico y en sistemas de fotosíntesis artificial.

ASPECTOS ESTRATEGICOS Y CUALITATIVOS
• Los investigadores Santiago Franco, Belén Villacampa y Jesús Orduna llevan unos 10 años trabajando en el desarrollo de moléculas orgánicas para su uso en diversos tipos de celdas solares: DSSC, orgánicas y de perovskita. En relación a esta línea de trabajo se han defendido 3 tesis doctorales, con otras tres en curso. Se han conseguido proyectos nacionales y regionales. En la actualidad se desarrolla un proyecto en colaboración con la empresa ABORA Solar S.L, así como un proyecto en el Programa Estatal de Generación de Conocimiento y Fortalecimiento I+D+i en la convocatoria 2019 y una Acción (Erasmus+ KA-107) con Chile.
• Por otro lado, los investigadores María Bernechea y Emilio José Juárez-Pérez se han incorporado recientemente al tejido investigador aragonés. A pesar de ello ya han conseguido varios proyectos para esta línea, entre ellos un proyecto RETOS en la convocatoria 2019 – «Proyectos de I+D+i» y un proyecto “Europa Investigación” 2020.
• Todos ellos tienen contactos con empresas y colaboradores, tanto nacionales como internacionales, con intención de solicitar proyectos colaborativos.
• Ésta es una línea de gran relevancia a nivel internacional y de importancia estratégica para la región de Aragón que al nuevo Instituto le interesaría reforzar.
• Esta línea presenta gran potencial estratégico de financiación y está perfectamente alineada con los distintos planes estratégicos en políticas de energía y sostenibilidad recogidos por el Gobierno de Aragón, el Plan Estatal y la Agenda 2030 de la Unión Europea.
• Se trata de una línea con un excelente potencial estratégico para recibir financiación.

ASPECTOS CUANTITATIVOS
• Excelente nivel de publicaciones de elevado impacto.
• Excelente número de citas en el área.
• Línea recientemente financiada con un proyecto ERA-NET, Europa Investigación y dos proyectos nacionales en la convocatoria 2019 – «Proyectos de I+D+i».