Región de Murcia
Fundación Séneca
FSE

Síntesis de nuevos materiales moleculares orgánicos con absorción en el infrarrojo cercano para su aplicación en células solares integradas perovskita-orgánica

Nace en Adra (Almería) en 1985. En 2008 obtiene la licenciatura en Química por la Universidad de Granada. A continuación, cursa el Máster en Biotecnología en la Universidad de Granada, obteniendo el título de máster en el año 2009. Entre 2009 y 2014 desarrolló su proyecto de tesis doctoral en el departamento Química Orgánica de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Granada, bajo la dirección de los Profesores Enrique Alvarez-Manzaneda y Rachid Chahboun, obteniendo el grado de doctor por la Universidad de Granada en 2014.  Su tesis doctoral estuvo financiada por una beca FPU del Ministerio de Educación y Ciencia (2009-2013). Además, en el año 2011 obtiene una ayuda de movilidad del Ministerio de Educación para realizar una estancia predoctoral de 4 meses en la Facultad de Química y Farmacia en la Universidad Ludwig-Maximilians-Universität - LMU (Múnich, Alemania), bajo supervisión del profesor Dirk Trauner. Posteriormente, desarrolló su periodo posdoctoral de 4 años y medio en el Queen's Medical Research Institute de la Universidad de Edimburgo, Reino Unido, entre los años 2015 y 2019 junto al grupo de investigación “Dynafluors” en colaboración con el Profesor Marc Vendrell. Durante ese periodo disfruta de una beca postdoctoral internacional de 2 años concedida por la Fundación Alfonso Martin Escudero y, a continuación, es galardonado con una prestigiosa beca Marie Skłodowska-CurieIF de la Comisión Europea para continuar su investigación por 2 años en el Queen's Medical Research Institute de la Universidad de Edimburgo. Tras 6 meses contratado como senior postdoc con cargo a un proyecto ERC-Consolidator (Comisión Europea) en la misma institución se incorpora al departamento de I+D+I de la multinacional Cosentino como Investigador Especialista en Química por 9 meses. En el año 2019 obtuvo un contrato Saavedra Fajardo de la Fundación Séneca para reincorporarse a unos de los centros de investigación de la Región de Murcia, siendo el destino elegido el grupo “Multifunctional Molecular Materials” de la Universidad de Murcia donde desarrolla su proyecto investigador “Síntesis de nuevos materiales moleculares orgánicos con absorción en el infrarrojo cercano para su aplicación en células solares integradas perovskita-orgánica” y participa en actividades docentes del Departamento de Química Orgánica de la Universidad de Murcia.


Área de conocimiento

Química y Tecnología Química

Centro de investigación

Facultad de Quimica, Universidad de Murcia

Proyecto de investigación

El espectro de la radiación solar incidente sobre la superficie terrestre abarca un rango de longitudes de onda que se expande desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano (280 - 2500 nm) presentando su irradiancia máxima a una longitud de onda de 500 nm, en el rango visible. Para obtener el máximo aprovechamiento en la conversión de la energía de la luz solar en energía eléctrica, resultaría ideal disponer de células solares que fueran capaces de absorber la mayor parte del espectro solar. Entre las múltiples alternativas tecnológicas descritas dentro del ámbito de los dispositivos fotovoltaicos destacan las células de perovskita, por haber experimentado una progresión asombrosa en su eficiencia desde los primeros resultados publicados en 2009 (3.8%) hasta el record actual (23.7%).
Este tipo de células consisten en una secuencia de varias capas de diferentes materiales, desempeñando cada uno una función específica, pero operando de forma concatenada para el correcto funcionamiento de la célula solar. La mayoría de las células solares de perovskita publicadas hasta la fecha, pese a ser altamente eficientes, no absorben la radiación solar más allá de los 800 nm. Esto implica que la mayor parte de los fotones absorbidos que contribuyen a la fotocorriente del dispositivo están localizados en la zona del ultravioleta-visible desaprovechándose, por tanto, todos aquellos correspondientes a la zona del infrarrojo cercano (750-2500 nm) que representa aproximadamente el 50% del espectro solar.
Una estrategia que está dando lugar a resultados muy interesantes para un mejor aprovechamiento del espectro solar consiste en la combinación de una capa de perovskita, que absorbería los fotones de mayor energía, con un una capa mixta (BHJ, del inglés bulk-heterojunction) formada por un material electrón-dador y otro electrón-aceptor de naturaleza orgánica en la que uno de los componentes debería absorber en el rango del infrarrojo cercano (> 750 nm) para aprovechar los fotones de menor energía. En este proyecto se pretende desarrollar nuevos materiales orgánicos que absorban en el infrarrojo cercano basados en la estructura dador-aceptor-dador y posteriormente evaluarlos en dispositivos fotovoltaicos tándem de perovskita, consiguiendo células solares más eficientes

Centro de desarrollo de la estancias posdoctorales

Queen's Medical Research Institute de la Universidad de Edimburgo, Reino Unido

Principales 5 resultados


Mi producción científica se resume en:

  • - 22 artículos (JCR)
  • - 3 patentes internacionales
  • - más de 20 comunicaciones en congresos nacionales e internacionales (incluyendo 4 comunicaciones orales)

5 aportaciones más relevantes:

Publicaciones:

Fernandez Antonio; et al. 2019. A fluorescent activatable AND-Gate chemokine CCL2 enables in vivo detection of metastasis-associated macrophages. Angewandte Chemie - International Edition. Wiley. 58-47, pp.16894-16898.

Fernandez, Antonio; et al.  2017. Chemical Modulation of in Vivo Macrophage Function with Subpopulation-Specific Fluorescent Prodrug Conjugates.  ACS Central Science. ACS. 3-9, pp.995-1005.

Patentes:

M. Vendrell, A. Fernandez, S. Benson, F. de Moliner, N. Barth. ​ PCT Int. Appl. WO 2020 187913 A1. Small molecule photosensitizers for photodynamic therapy (2020). U. Edinburgh.

 M. Vendrell, A. Fernandez, S. Benson, F. de Moliner, N. Barth. PCT Int. Appl. WO 2020 187919 A1. Small tunable fluorophores for the detection and imaging of biomolecules.  (2020) U. Edinburgh.

​M. Vendrell, A. Fernandez, R. Mellanby, J. Scott, I. Mair, C. Garcia-Guzman, B. Dhillon, P. Bagnaninchi. PCT Int. Appl. WO 2020 020905 A1. Near-​infrared tricarbocyanine N-​triazole chromophores used in therapeutic, diagnostic, surgery, or analytical method. (2020). U. Edinburgh.

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