Light enhancements in nano-structured solar cells
- Autores: Francesco Pastorelli
- Directores de la Tesis: Nicolas Bonod (dir. tes.), Jordi Martorell Pena (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2013
- Idioma: catalán
- Tribunal Calificador de la Tesis: Riccardo Sappienza (presid.), Manuel Alberto Martínez Otero (secret.), Guillaume Demesy (voc.), Mónica Lira Cantú (voc.), Jèrome Plain (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
En el presente siglo, algunas de las prioridades son la escasez de la energía y la contaminación. Este trabajo describirá brevemente estos problemas y propondrá un plan de acción que combina el ahorro energético con diferentes fuentes sostenibles de energía. Dentro de estas fuentes de energía renovables, la energía solar es la más abundante. Con el objetivo de hacer la tecnología solar más sostenible y eficiente económicamente nos concentramos en aumentar las características ópticas en celdas solares de película delgada. Dentro de esta categoría, las celdas solares orgánicas son una buena opción porque su desarrollo requiere bajas cantidades de materiales y su fabricación es de baja energía embebida. Adicionalmente, esta tecnología puede ser liviana, transparente, flexible mecánicamente y modular para ser aplicada e integrada en varias soluciones arquitectónicas y de electrónica de consumo. Luego de estudiar los procesos físicos en tales dispositivos y de determinar las metodologías para aumentar ópticamente sus desempeños, mostraremos algunos ejemplos donde teórica y experimentalmente se colecta la radiación solar mediante antenas ópticas. Se reporta por primera vez, una antena de nanogap que acopla eficientemente la luz en la capa activa de la celda solar. Finalmente, se desarrolla el concepto de tecnología fotovoltaica integrada en edificaciones tras introducir algunos ejemplos de fachadas solares. Basados en nuestra investigación, fue posible diseñar y fabricar una celda solar orgánica transparente cuya transparencia en el rango visible estuvo por encima del 20% y una eficiencia de conversión foton-electron aumentada ópticamente que resulto notoriamente similar a la celda solar orgánica opaca equivalente.
