Región de Murcia
Fundación Séneca
FSE

Toledo Arias, Carlos Alberto

Departamento de Electrónica, Tecnología de Computadoras y Proyectos. Universidad Politécnica de Cartagena
carlos.toledo@upct.es

Beneficios ambientales y económicos de la integración arquitectónica de sistemas fotovoltaicos basados en tecnologías emergentes de lámina delgada

Nace en Pitalito - Huila  (Colombia)  en 1987. En 2011 obtiene el título de Arquitecto Técnico por la Universidad Politécnica de Cartagena obteniendo matrícula de honor en su proyecto fin de carrera. A continuación cursa el máster en Energías Renovables en la Universidad Politécnica de Cartagena obteniendo el título en el año 2013. También posee el graduado en Ingeniera de Edificación por la Universidad Politécnica de Cartagena obtenido en el año 2013. Ha realizado labores de investigación mediante la labor de becario en la Escuela de Arquitectura e Ingeniería de la Edificación de la Universidad Politécnica de Cartagena en el año 2012 y en el Centro Tecnológico de la Construcción de la Región de Murcia entre los años 2012 - 2013; también ha colaborado con la Agencia Local de la Energía de Murcia en la certificación energética de edificios públicos en el año 2014.  En el año 2015 obtiene una beca de la Fundación Séneca para realizar la tesis doctoral en la Universidad de Politécnica de Cartagena.



Tesis

Actualmente, la tecnología fotovoltaica basada en silicio cristalino todavía domina en gran medida el mercado fotovoltaico (más del 80% de los sistemas instalados en 2013), sin embargo, algunas aplicaciones finalistas como la integración en edificios (integración estructural, no simplemente instalación sobre tejado) o en instalaciones industriales y agrícolas (con especial atención a invernaderos) presentan importantes barreras para el silicio. Desde hace varios años se están desarrollando nuevas tecnologías basadas en dispositivos de lámina delgada, algunos ya han alcanzado el mercado (un 18%), en particular CdTe y CIGS, pero otras están todavía en fase de investigación o proyectos de demostración. Las ventajas de estas tecnologías son su bajo peso, flexibilidad y más recientemente, la posibilidad de diseñar células solares semitransparentes, lo cual permitiría una mejor integración en fachadas, ventanas o incluso invernaderos agrícolas. En el marco de la presente tesis doctoral se prestará especial atención a tecnologías de lámina delgada basadas en nuevos materiales orgánicos e híbridos, que han permitido fabricar células solares de material plástico (utilizando polímeros conjugados) con eficiencias en conversión de potencia en torno al 10% en configuración tándem y vidas útiles que llegan a los cinco años; desde muy poco tiempo la tecnología basada en perovskitas híbridas han alcanzado el sorprendente 20% de eficiencia, pero con vidas útiles todavía muy limitadas (en torno a 1 año). Estas tecnologías pueden fabricarse en procesos industriales compatibles con una producción en línea mediante técnicas de impresión sobre sustratos flexibles y de bajo peso, lo cual incidirá en un coste económico muy competitivo cuando alcancen el mercado. Además, la fabricación sobre demanda para una aplicación finalista, con unas características “a medida” sobre los requisitos de tamaño, peso y transparencia, hacen de estas tecnologías la opción ideal para su integración en edificios, instalaciones agrícolas e industriales.

Área de conocimiento

Sistemas Fotovoltaicos, Integración Arquitectónica, Energías Renovables, Eficiencia Energética

Grupo de investigación

Dispositivos y diseño microelectrón
Director: Antonio Urbina Yeregui

Programa de doctorado

Energías Renovables y Eficiencia Energética

Estado de tesis

En desarrollo

Estancias en Centros Internacionales

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