Els objectius de recerca del grup NMPE se centren en la síntesi de nous nanomaterials i el control de les seves propietats optoelectròniques mitjançant la seva manipulació a nivell molecular, amb l'objectiu de desenvolupar cèl·lules solars de perovskita d'alta estabilitat i alta eficiència. Concretament, la nostra contribució se situa en l'àmbit dels òxids metàl·lics processables en solució (clàssics i complexos), les perovskites halogenades (lliures de Pb, 2D i 3D) i, més recentment, els materials 2D i els MXenes. L'objectiu és el desenvolupament de cèl·lules solars d'alta estabilitat per a aplicacions industrials (p. ex., integració fotovoltaica en edificis) i nous dispositius autònoms basats en fotovoltaica per a aplicacions d'Internet de les coses (IoT) (p. ex., sensors, dispositius portables, electrònica impresa). El grup, amb més de 15 anys d'experiència en el camp, és reconegut internacionalment per la seva implicació en la millora de l'estabilitat operativa de les tecnologies fotovoltaiques emergents i el desenvolupament dels protocols ISOS.

Línies de recerca fonamental: Diverses de les nostres línies d'estudi estan relacionades amb recerca fonamental i altament innovadora dins de nivells de maduresa tecnològica (TRL) inferiors a 2. L'objectiu és la síntesi de materials com a absorbents, capes de transport i interfícies en cèl·lules solars. Aquesta línia inclou la síntesi de nous materials com les perovskites halogenades lliures de Pb, els materials 2D i les perovskites halogenades, i noves anti-perovskites. Més recentment, hem iniciat el desenvolupament de nous MXenes i materials 2D. Un dels objectius d'aquesta recerca és la manipulació de les propietats dels materials per millorar l'estabilitat de les cèl·lules solars i la comprensió dels mecanismes que en permeten l'estabilitat. Ens centrem en l'estudi i la passivació de defectes puntuals dels materials i les interfícies.

Un altre objectiu principal del grup és la síntesi de materials nanoestructurats, especialment els que impliquen òxids de metalls de transició (TMO), mitjançant l'aplicació de mètodes de processament en solució de baix cost. Tenen moltes aplicacions possibles com a materials actius principals o capes barrera, però també com a materials per a la gestió externa de la llum. L'ús de mètodes de síntesi a baixa temperatura (sol-gel, hidrotermal, SILAR, entre molts d'altres) permet ajustar i controlar les propietats del dispositiu final. Aquests òxids s'apliquen al nostre grup com a materials nanoestructurats (nanorods, nanofils, nanoardres, nucli-closca, etc.) i capes fines denses en diversos tipus de cèl·lules solars de nova generació, oferint un rendiment excel·lent en termes d'eficiència i vida útil. Actualment estem funcionalitzant aquestes superfícies d'òxid mitjançant l'ancoratge de monocapes autoensamblades amb grups d'ancoratge seleccionats per interactuar simultàniament amb l'òxid i el material actiu de captura de llum.

Línies de recerca aplicada: Les nostres línies de recerca aplicada es dediquen al desenvolupament de dispositius nous i innovadors els nivells de maduresa tecnològica (TRL) dels quals poden arribar fins a 7. Estem treballant en cèl·lules solars de perovskita d'alta eficiència i nous dispositius d'electrònica impresa, que podrien permetre al grup col·laborar amb la indústria i obtenir drets de propietat intel·lectual. També col·laborem amb laboratoris de primer nivell per al desenvolupament de protocols i estàndards que podrien ajudar la tecnologia de les cèl·lules solars de perovskita a arribar al mercat.

El grup també treballa en el desenvolupament de dispositius electrònics i optoelectrònics autònoms, així com de dispositius flexibles i transparents per a aplicacions de TIC i electrònica.