Advanced semiconductors for photo-electrocatalytic solar fuel production

Author

Cárdenas Morcoso, Drialys

Director

Giménez Julià, Sixto

Date of defense

2020-07-20

Pages

267 p.



Department/Institute

Universitat Jaume I. Escola de Doctorat

Doctorate programs

Programa de Doctorat en Ciències

Abstract

Uno de los retos actuales de la ciencia y la tecnología es el desarrollo y utilización de fuentes de energías limpias, sostenibles y seguras, con el fin de sustituir el uso de combustibles fósiles. La energía solar, única alternativa viable, puede convertirse y almacenarse en forma de enlaces moleculares, mimetizando el proceso de fotosíntesis de las plantas, para la obtención de combustibles u otros productos de valor añadido. Para ello se requieren materiales semiconductores que puedan absorber y transformar la energía solar en energía química de manera eficiente. En la presente tesis doctoral se abordó el estudio de materiales semiconductores empleados en la obtención fotoelectrocatalítica de combustibles solares. Dicha investigación se realizó desde diferentes enfoques, que inlcuyen: la modificación de fotoelectrodos con recubrimientos catalíticos obtenidos a partir de marcos metal-orgánicos; la implementación de un nuevo método para la comprensión de los mecanismos de operación de fotoelectrodos; la integración de dispositivos electrocatalíticos y fotovoltaicos; y la evaluación y establecimiento de nuevos sistemas con potencial aplicación en procesos foto-electrocatalíticos.


The development and use of clean, sustainable and safe energy sources, in order to substitute the use of fossil fuels, is a current challenge of science and technology. Solar energy, the only viable alternative, can be converted and stored in the form of molecular bonds, mimicking the photosynthesis process in green plants, to obtain fuels or other added-value products. This process requires semiconductor materials that can efficiently harvest and transform solar into chemical energy. In the present doctoral thesis, the study of semiconductor materials for photo-electrocatalytic applications was addressed from different approaches. That includes: the modification of photoelectrodes with catalytic coatings, obtained from a metal-organic framework; the implementation of a new method for the understanding of the photoelectrodes operating mechanisms; the integration of electrocatalytic and photovoltaic devices from Earth-abundant materials; and, finally, the investigation of new systems with potential application in photo-electrocatalytic processes. (Signatura

Keywords

Solar fuels; Semiconductors; Photocatalysts; Photoelectrochemistry; Water splitting; Solar energy conversion

Subjects

620 - Materials testing. Commercial materials. Power stations. Economics of energy

Knowledge Area

Ciències naturals, químiques, físiques i matemàtiques

Note

Compendi d'articles

Documents

2020_Tesis_Cardenas Morcoso_Drialys.pdf

12.08Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)