Doctorado en Ciencias con mención en Física

"Enfoque Computacional-Experimental para la Optimización de Dispositivos Fotovoltaicos Basados en Materiales Nanoestructurados Sostenibles de Última Generación" En un mundo donde la transición hacia energías limpias es cada vez más urgente, la necesidad de desarrollar tecnologías solares más eficientes, estables y sostenibles se vuelve prioritaria. En este contexto, el proyecto titulado “Enfoque Computacional-Experimental para la Optimización de Dispositivos Fotovoltaicos Basados en Materiales Nanoestructurados Sostenibles de Última Generación” busca abordar uno de los principales desafíos de las celdas solares emergentes: mejorar su desempeño sin comprometer el bajo costo ni la compatibilidad ambiental. Este trabajo se enfoca específicamente en el estudio y optimización de películas delgadas de perovskitas híbridas de haluros, materiales ampliamente reconocidos por su capacidad para absorber luz solar de manera eficiente. Sin embargo, su limitada estabilidad en condiciones reales de operación ha sido una barrera importante para su comercialización. Para superar estas limitaciones, el proyecto propone la integración de MXenos, una nueva familia de materiales bidimensionales, formando heterouniones con las perovskitas con el fin de potenciar tanto su eficiencia como su durabilidad. El principal objetivo de esta investigación es diseñar, fabricar y caracterizar dispositivos solares más robustos y eficaces mediante una estrategia híbrida que combine simulaciones computacionales avanzadas —basadas principalmente en la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) y aprendizaje automático — con experimentación en laboratorio. Esta doble aproximación permitirá predecir propiedades electrónicas y estructurales clave, optimizar el diseño de las películas delgadas y validar los resultados mediante técnicas de caracterización electroquímica, óptica y estructural. Se espera que los resultados de este estudio no solo conduzcan a la identificación de combinaciones perovskita/MXeno más estables y eficientes, sino que también sienten las bases para un nuevo enfoque de diseño racional de materiales fotovoltaicos. Esta investigación aportará soluciones concretas para aumentar la vida útil y el rendimiento de celdas solares de bajo costo, facilitando así su adopción a escala industrial. El impacto del proyecto será amplio: desde el desarrollo tecnológico de dispositivos solares más avanzados, hasta beneficios económicos derivados de procesos más accesibles y materiales abundantes. Además, contribuirá a reducir la huella ambiental de la generación energética y fortalecerá la formación científica, impulsando la investigación interdisciplinaria en nanociencia, energía y sostenibilidad. Este esfuerzo representa un paso firme hacia un modelo energético más limpio y descentralizado, demostrando cómo la ciencia de materiales y la innovación tecnológica pueden trabajar juntas para transformar el futuro de la energía solar.

MATTA SECLEN ,MAURICIO ANTONIO