Título provisional de la tesis

Ftalocianinas como análogos fotosintéticos artificiales para aplicaciones en células solares

Resumen

Hoy en día, la dependencia de los combustibles fósiles está provocando efectos negativos en el medioambiente. Para evitar esto, debemos cambiar nuestra visión y desarrollar nuevos materiales capaces de obtener energía de forma eficiente y respetuosa con el entorno. Estos materiales pueden estar formados por moléculas de origen orgánico con excelentes propiedades aplicables en diferentes campos tecnológicos.

Para ello, debemos ser capaces de diseñar y sintetizar sistemas que simulen los procesos que se realizan en la fotosíntesis, es decir; absorción de luz por parte de distintos fotosistemas y posterior transferencia electrónica hasta la obtención de energía. El diseño y síntesis de sistemas dador-aceptor nos puede ayudar a comprender mejor los procesos que se realizan en la fotosíntesis y en un futuro, ser capaces de utilizar estas moléculas en por ejemplo, células solares orgánicas.

Uno de los tipos de moléculas que pueden ser utilizados como análogos fotosintéticos son las ftalocianinas (Figura 1) ya que absorben gran cantidad de luz y pueden comportarse como transportadoras de electrones o de huecos. Además, unido a su bajo coste de producción y alta eficiencia energética hace que su aplicación en el campo de la fotovoltaica sea de gran interés.

Figura 1. Estructura de una ftalocianina.

Tomando como ejemplo trabajos previos realizados en el grupo de investigación, nos hemos propuesto diseñar, sintetizar y caracterizar nuevos sistemas artificiales para entender mejor los procesos de transferencia electrónica fotoinducida que ocurren en la fotosíntesis. Al mismo tiempo, se sintetizarán nuevas ftalocianinas con extensión de la conjugación para estudiar su aplicación en células solares sensibilizadas por colorante (DSSC).

Directora: Ángela Sastre Santos

Publicaciones derivadas de la tesis

1. Calio L, Follana-Berna J, Kazim S, Madsen M, Rubahn HG, Sastre-Santos A, Ahmad S (2017). Sustain. Energy Fuels.
2. Follana-Berná J, Seetharaman S, Martín-Gomis L, Charalambidis G, Trapali A, Karr P A,
   Coutsolelos A G, Fernández-Lázaro F, D’Souza F, Sastre-Santos Á (2018). Supramolecular
   complex of a fused zinc phthalocyanine-zinc porphyrin dyad assembled by two imidazole-C 60
   units: ultrafast photoevents. Phys. Chem. Chem. Phys., 20, 7798.
3. Seetharaman S, Follana-Berná J, Martín-Gomis L, Charalambidis G, Trapali A, Karr P A,
   Coutsolelos A G, Fernández-Lázaro F, Sastre-Santos Á, D’Souza F (2019). Sequential,
   ultrafast energy transfer and electron transfer in a fused zinc phthalocyanine-free-base
   porphyrin-C 60 supramolecular triad. ChemPhysChem, 20, 163.