Tribunal:
     PRESIDENT: CHOWDHURY, KAUSHIK ROY
     SECRETARI: ABADAL CAVALLÉ, SERGI
     VOCAL: DINI, PAOLO
Resumen de tesis: En el panorama actual, los datos se están convirtiendo cada vez más en un recurso imprescindible para mejorar la toma de decisiones, habilitar el desarrollo de análisis predictivos, mejorar la eficiencia de los procesos productivos, entre otras numerosas aplicaciones. En este contexto, los sensores inalámbricos juegan el rol esencial facilitando la recogida de datos de una forma flexible, barata y de fácil instalación.Uno de los problemas existentes para la tecnología de sensores inalámbricos es su limitación energética, particularmente la duración de su batería. Con el fin de extender su batería, los sensores deben utilizar su energía de la forma más frugal posible. El comportamiento óptimo para un sensor inalámbrico es altamente dependiente de las condiciones variables en las que opera. Por lo tanto, para operar de forma óptima, los sensores inalámbricos deben incorporar mecanismos para ajustar su comportamiento en base a dichas condiciones. Estos mecanismos adaptativos son comúnmente conocidos como Gestión Dinámica de Energía (DEM).A pesar de los avances en DEM, los sensores inalámbricos comerciales mayormente operan con comportamientos estáticos, desperdiciando energía. La mayor limitación que impide la incorporación generalizada de DEM en nodos comerciales es que vuelve el comportamiento del nodo impredecible, ya que cause que este dependa de las condiciones ambientales. Recientemente, la autoconsciencia (self-awareness) se ha propuesto como una solución prometedora a este problema. Los sistemas autoconscientes gestionan autónomamente su comportamiento durante en ejecución para complir sus objetivos de operación de la forma más eficiente posible. En consecuencia, aunque el comportamiento del nodo no sea conocido en un momento determinado, mantiene cierta predictibilidad en cuanto que es capaz de cumplir con sus objetivos.Está tesis profundiza sobre el uso del concepto de autoconsciencia a nivel del nodo de sensor inalámbrico para guiar su comportamiento adaptativo. El objetivo principal de la tesis es proporcionar una base sólida para sostener el progreso futuro en nodos de sensores autoconscientes. Para perseguir este objetivo, está tesis presenta una arquitectura de un nodo de sensor inalámbrico de referencia, solucionando la falta de estandarización existente entorno a su diseño. Adicionalmente, propone dos métodos de monitorización autoconscientes que permiten al nodo cumplir con su objetivo de vida de la batería, al mismo tiempo que optimiza el reparto de energía en el nodo para maximizar la exactitud de la monitorización. Una capacidad clave que limita en el progreso del desarrollo de nodos autoconscientes es su falta de acceso a información y poca capacidad de cómputo. Esta tesis aborda esta cuestión proponiendo un método de monitorización consciente de anomalías, el cual modela los patrones de vibraciones locales medidos por el nodo para determinar los requerimientos de monitorización para el nodo en ese instante. Finalmente, esta tesis termina explorando como el concepto de autoconsciencia a través de la red, permitiendo la interacción de nodos autoconscientes con aplicaciones de monitorización automanejadas ejecutadas en la nube.

Tribunal:
     PRESIDENT: BARGALLO PERPIÑA, RAMON
     SECRETARI: VIDAL IDIARTE, ENRIQUE
     VOCAL: FERNÁNDEZ HERRERO, CRISTINA
Resumen de tesis: El objetivo principal de esta tesis es establecer topologías de inversores multinivel (MLI) para su uso en entornos industriales. Debido a sus numerosos beneficios, incluida la baja disipaciónde potencia y el bajo contenido de armónicos, las topologías MLI se utilizan en aplicaciones de potencia media y alta, como filtros de potencia activos, dispositivos FACTS y drivers de máquinaseléctricas. Las estrategias de conmutación elegidas son cruciales para eliminar la distorsión armónica en el voltaje de salida proporcionado por el MLI. Dependiendo de los requisitos depotencia del inversor, se pueden elegir diferentes topologías y estrategias de control. Sin embargo, los inversores multinivel tienen el inconveniente de la necesidad de fuentes de energíaindependientes para sus etapas. En consecuencia, se utiliza MATLAB/SIMULINK para simular el comportamiento completo de los MLI propuestos. El objetivo de este trabajo es ofrecer una topología única para un MLI asimétrico monofásico de 15 niveles con el objetivo de minimizar los requisitos de componentes. El diseño sugerido utiliza fuentes de CC asimétricas para alcanzar un voltaje de salida máximo de 15 niveles mediante el uso de una topología de puente H. Para permitir una versión de 25 niveles apropiada para aplicaciones de energía renovable, la estructura MLI original de 15 niveles se mejora aún más, reduciendo así los costos y las dimensiones del sistema. Sin embargo, el mayor número de componentes en MLI presenta problemas de fiabilidad, particularmente con respecto a ladisminución de la distorsión armónica total, que continúa siendo un foco de investigación. Para el MLI propuesto de 15 niveles y el extendido de 25 niveles, se examinan una serie de factores,incluido el voltaje permanente total, la función de costo del inversor multinivel y las pérdidas energéticas. A continuación, facilita la integración de fuentes de energía renovables y agiliza eluso de componentes al contribuir a una topología novedosa para MLI asimétrica de 15 niveles. Aunque los inversores multinivel tienen muchos beneficios, los desarrollos futuros en este campodeben abordar cuestiones de confiabilidad relacionadas con la reducción general de la distorsión armónica. Luego, se propone un MLI monofásico asimétrico exclusivo de 33 niveles, que utilizamenos componentes y un voltaje permanente total (TSV) más bajo en los interruptores. Para reducir el costo total del inversor, se emplean interruptores de clasificación variable y se examinacuidadosamente la distribución de tensión entre los interruptores. El diseño sugerido combina cuatro fuentes de CC asimétricas con doce interruptores para generar 33 niveles de salida devoltaje. El rendimiento del inversor está determinado por una serie de factores cruciales, incluidos TSV, eficiencia, pérdidas de potencia y función de costo (CF). Utilizando una variedad de cargascombinadas, el MLI se evaluó en condiciones de carga dinámica con perturbaciones de carga imprevistas y se descubrió que era estable durante toda la operación. Se realiza una comparaciónexhaustiva basada en la tensión entre los interruptores, la distribución de la tensión, el recuento de interruptores, el recuento de fuentes de CC, los circuitos de controlador de puerta, el factor derecuento de componentes, TSV, CF y otras topologías existentes. Está demostrado que es más eficiente y mejor en todos los sentidos. Según la simulación y los experimentos, la distorsiónarmónica total (THD) se encuentra dentro de las pautas del IEEE. El marco sugerido se creó en MATLAB/SIMULINK y se puso a prueba utilizando hardware en un entorno de laboratorio.

Tribunal:
     PRESIDENT: TRILLA ROMERO, LLUÍS
     SECRETARI: BORDONAU FARRERONS, JOSE
     VOCAL: BARAIA-ETXABURU ZUBIAURRE, IGOR
Resumen de tesis: Esta tesis explora el diseño y control avanzado de cargadores de baterías, abordando necesidades críticas en diversas aplicaciones modernas. Destaca la creciente importancia de los cargadores de baterías en eficiencia, adaptabilidad y fiabilidad. Una revisión detallada de tecnologías y estrategias de control resalta la necesidad de innovación en su diseño.El enfoque de la investigación es la topología de cargadores de baterías basada en convertidores multinivel en cascada con flujo bidireccional y aislamiento galvánico. Aborda los requisitos de carga de múltiples baterías en serie e incorpora dos enlaces de corriente continua. La topología evoluciona de tres a cuatro niveles y culmina en un cargador de n niveles.Se formula modelos lineales completos, desde el espacio de estados hasta el dominio s, para comprender la dinámica del cargador. Se presenta un sistema de control sincronizado para los dos convertidores multinivel, regulando el voltaje del enlace de corriente continua y la corriente de carga del banco de baterías.Una innovación clave es el control independiente de carga para cada banco de baterías, mejorando la eficiencia y gestión. Además, se proporciona una metodología de diseño práctica y directa para compensadores basada en esquemas lineales del cargador.Se esbozan direcciones futuras de investigación, incluyendo validación experimental, integración de vehículo a red, sistemas de control no lineales, viabilidad de cargadores externos, integración de energías renovables y evaluación de aplicaciones del mundo real.

Tribunal:
     PRESIDENT: PÉREZ RODRÍGUEZ, ALEJANDRO
     SECRETARI: VOZ SANCHEZ, CRISTOBAL
     VOCAL: HOYE, ROBERT LIANQI ZHAO
Resumen de tesis: Los materiales calcogenuros han sido protagonistas de algunos de los eventos más significativos en la historia de la energíafotovoltaica, incluyendo la fabricación de la primera célula solar en 1883, basada en el Se. Sin embargo, el rápido desarrollo delas células de Si cristalino a partir de 1954, y el desconocimiento de sus propiedades más atractivas, hizo que varios materialesbasados en calcogenuro se pasaran por alto a pesar de los esfuerzos tecnológicos por impulsar la energía solar a partir de 1960,y solo en los últimos 10-20 años han despertado un renovado interés en la comunidad científica, impulsado por nuevosprogresos en materia de simulación de estructuras, y técnicas de caracterización avanzadas en el campo de la ciencia demateriales.En particular, los calcogenuros de antimonio y bismuto han generado mucho interés, ya que están formados por elementosabundantes o que se pueden extraer fácilmente a partir del refinado de otros minerales. Además, son inocuos para la saludhumana y el medio ambiente, presentan propiedades óptimas para la tecnología fotovoltaica (como coeficiente de absorción altoy banda prohibida en el rango del espectro visible), y la posibilidad de ajustar estas propiedades mediante estrategias de dopaje,sustitución química o soluciones sólidas. También exhiben características estructurales y electrónicas similares a las de otroscompuestos fotoactivos de alto rendimiento fotovoltaico (perovskitas híbridas), y su estructura cristalina casi-1D basada encadenas unidas covalentemente que se unen mediante enlaces de Van der Waals da lugar a propiedades anisotrópicas únicas,mejorando el transporte electrónico en la dirección de las cintas covalentes. Por lo tanto, ajustando la estructura, orientacióncristalina y la composición, es posible desarrollar nuevos materiales con un claro potencial para las tecnologías fotovoltaicas denueva generación. Asimismo, su elevado coeficiente de absorción y la banda prohibida ajustable abren la puerta a explorarnuevas vías de aplicación, como en células solares flexibles, semitransparentes o compatibles con el Internet de las Cosas.En el contexto del esfuerzo dirigido a desarrollar compuestos calcogenuros para fotovoltaica, en esta tesis se estudian tresgrupos de materiales calcogenuros y calcohaluros (es decir, que incluyen aniones calcogenuro y/o haluro), los cuales presentanlos siguientes rasgos comunes: exhiben propiedades análogas a perovskitas híbridas – ya sea a nivel estructural o electrónico –,estructura cristalina de baja dimensionalidad, están formados por elementos abundantes sin riesgo de toxicidad, y se hanestudiado escasamente, de manera que aún permanecen muchas incógnitas por resolver en torno a su naturaleza química, sucomportamiento como semiconductores y su rendimiento en prototipos fotovoltaicos.El trabajo tiene varios objetivos. Primero, estudiar los efectos de sintetizar Sb2Se3 en condiciones fuera de la estequiometría, asícomo de ajustar sus propiedades ópticas mediante la incorporación de Bi en procesos de evaporación térmica. En segundolugar, desarrollar una metodología innovadora y versátil para la fabricación de calcohaluros de antimonio (SbSeI y SbSeBr),basada en una combinación de co-evaporación y recocido a temperatura y presión altas, gracias a la cual es posible fabricar unamplio rango de compuestos que hasta ahora no se podían sintetizar eficazmente con las técnicas vigentes. Finalmente,investigamos un nuevo método de depósito de soluciones moleculares que permite obtener antiperovskitas de calcohaluro(Ag3SBr) a temperatura muy baja, abriendo la puerta a que dichos compuestos también se puedan fabricar mediante técnicasquímicas adaptables y de bajo coste. Todos los materiales se han estudiado aplicando técnicas de caracterización estructural yoptoelectrónica, confirmando su potencial como absorbentes fotovoltaicos, y demostrando que los calcogenuros aún tienenmucho que decir en el campo de la energía solar.

Tribunal:
     PRESIDENT: CABOT CODINA, ANDREU
     SECRETARI: RAMOS CASTRO, JUAN JOSE
     VOCAL: PLATIKANOV, STEFAN
Resumen de tesis: En este trabajo se han incorporado diferentes materiales en forma de nano, submicro y micropartículas en varios tipos de electrolitos, incluyendo electrolitos poliméricos gelificados con líquidos iónicos (ILGPEs,por sus siglas en inglés) y cloruro de sodio (NaCl), con el objetivo de mejorar el rendimiento de dispositivos capacitivos fabricados sin partículas para aplicaciones de energía y detección. La integración de estaspartículas depende de sus propiedades y de su beneficioso rol, previamente demostrado, en dispositivos para dichas aplicaciones.En el campo de la energía, esta tesis explora el efecto de incorporar submicro y nanopartículas de SiO2 y Si@C en un ILGPE con el fin de potenciar su capacidad de almacenamiento de carga. Este trabajo destacala integración de estas nanopartículas para mejorar las características fisicoquímicas de un ILGPE y, por ende, su rendimiento eléctrico, con el fin de abordar las limitaciones típicas de los electrolitos líquidos,como las fugas, o de los GPEs, como la conducción iónica restringida o su alta cristalinidad. Los ILGPEs con partículas de SiO2 y Si@C mostraron mejoras en la capacitancia del 71% y 42%, respectivamente,demostrando así su papel beneficioso.En referencia al campo de los sensores, esta tesis explora dos nuevas capas que incorporan partículas de SiO2 en aplicaciones de detección de humedad y proximidad. Primero, se evalúa la viabilidad de un ILGPEcomo capa sensible a la humedad. Una vez validada su sensibilidad a la humedad, se incorporaron diferentes combinaciones de nanopartículas de SiO2 y polivinilpirrolidona (PVP) en el ILGPE con el objetivo demejorar su rendimiento en la detección mediante una mayor sensibilidad y una reducción de la histéresis. Los resultados muestran que los ILGPEs con partículas de SiO2 alcanzan mayores sensibilidades y menorhistéresis. En segundo lugar, se desarrolla un sensor de proximidad utilizando una capa dieléctrica formada por una mezcla de partículas de SiO2 y NaCl. El sensor de proximidad fabricado reveló una sensibilidadmáxima de la capacitancia de 47.4 cm-1 y un rango de operación de 2 a 14 cm. Ambas capas basadas en partículas de SiO2 no solo revelaron un potencial para aplicaciones de detección, sino que también ofrecenlos beneficios de usar materiales ecológicos y económicos. Finalmente, en esta tesis se ha investigado una nueva modificación superficial de una capa de politetrafluoroetileno (PTFE), que permite cambiar entre características hidrofílicas e hidrofóbicas. El método propuesto puede ser útil para optimizar la técnica de deposición por "electrospray" para recubrimientos de partículas, ofreciendo una forma rápida y sencilla para realizar “patterned electrospray”. En resumen, esta tesis ha sugerido el uso de nanopartículas de SiO2 como una buena alternativa para adaptar las propiedades de los electrolitos, ha definido un punto de partida en el uso de nanopartículas de SiO2 como capa sensible a la proximidad, y ha revelado nuevos CILGPEs que pueden integrarse en aplicaciones de detección de humedad y energía.

Tribunal:
     PRESIDENT: VOZ SANCHEZ, CRISTOBAL
     SECRETARI: GARIN ESCRIVA, MOISES
     VOCAL: HERNÁNDEZ GARCÍA, DAVID
Resumen de tesis: El foco de la tesis es la creación de métodos eficientes y rentables para mejorar el rendimiento de las células solares de silicio delgadas. Centrándose en dos objetivos principales, el desarrollo de técnicas novedosas para mejorar la producción de cristales coloidales y la posibilidad de aplicar estos mismos para mejorar la eficiencia de atrapamiento de luz, así como la creación de estructuras únicas para células solares dopadas con láser. Ambos avances se centran en mejorar la producción de células solares utilizando procesos de baja temperatura y láminas delgadas, evitando así las dependencias de los procesos de alta temperatura, al tiempo que refuerzan las capacidades de atrapamiento de luz. Este enfoque está motivado por la tendencia de reiniciar la reducción del grosor de la oblea de silicio, por lo tanto, este trabajo se impulsa por la necesidad de superar las restricciones técnicas y físicas actuales.La parte inicial de la tesis se centra en la implementación de un sistema de electrospray para la creación de cristales coloidales. Estos cristales están destinados a ser aplicados como estructuras de atrapamiento de luz en células solares. Posteriormente, estas estructuras se prueban dentro de un proceso de disparo láser para verificar la viabilidad de ser utilizadas con la técnica de disparo láser comúnmente utilizada en la fabricación de células solares.Los principales logros dentro de la técnica de depósito por electrospray son el desarrollo de cristales coloidales de poliestireno y SiO2 con áreas en el rango de 1-2 cm2 y hasta 17 capas de partículas ordenadas manteniendo una buena calidad óptica. Estas capas se crean a temperatura ambiente y con un proceso que podría hacerse en cadena y paralelizado para aumentar el área. La técnica también se ha adaptado para ser utilizada en superficies no uniformes como pirámides de C-Si o silicio negro. Al mismo tiempo, estas estructuras se han utilizado para crear cristales coloidales inversos de Al2O3 y Al2O3/TiO2 eliminando las nanopartículas de poliestireno. La estructura final de Al2O3/TiO2 obtiene valores de reflectividad altos de hasta 98.2%. Finalmente, estos opalos inversos se crean encima de obleas de C-Si pasivadas con Al2O3. Estas estructuras son capaces de soportar un proceso de disparo láser manteniendo la pasivación, demostrando la posibildad de ser utilizadas en el proceso de fabricación de células solares.La segunda parte de la tesis se centra en la creación de un proceso para lograr células solares de baja temperatura mediante regiones altamente dopadas que están definidas puntualmente a través de películas dieléctricas procesadas con láser. Esta técnica llamada "DopLaCell" significa célula solar dopada por láser. En las etapas iniciales del proceso y como prueba de concepto, se crearon células solares de 1x1 cm2 en sustratos tanto p como n, con eficiencias del 11.6% y 12.8%, respectivamente. En un segundo paso, se crearon células solares de Si tipo n de 1x1 cm2 utilizando los emisores p+ "fríos" como los utilizados en la estructura "DopLaCell". Este segundo lote de células solares utiliza una Heterounión con Capa Fina Intrínseca (HIT) en la cara frontal. Este enfoque evita el uso de óxido conductor transparente (TCO) en el lado posterior de la célula, mejorando así la reflectividad especialmente para fotones de IR y alcanzando eficiencias de hasta el 18.1%. Finalmente, el proceso se está mejorando hacia una "DopLaCell" texturizada pura. En este último paso, se fabricaron células solares totalmente "frías" de 2x2 cm2 con una eficiencia de hasta el 17.0%.Este trabajo representa un gran avance hacia un futuro de fabricación de células solares de silicio delgado, abordando las limitaciones tecnológicas actuales y permitiendo la posibilidad de superar los problemas principales. Esta investigación sienta las bases para células solares delgadas, asequibles y eficientes, mejorando el camino hacia un futuro energético más viable y respetuoso con el medio ambiente.

Tribunal:
     PRESIDENT: GARCERÁ SANFELIU, GABRIEL
     SECRETARI: GARCIA DE VICUÑA MUÑOZ DE LA NAVA, JOSE LUIS
     VOCAL: FIGUERES AMORÓS, EMILIO
Resumen de tesis: La tesis doctoral se centra en técnicas y estrategias de inyección de corriente reactiva para abordar eficazmente los desafíos asociados con la gestión de la red eléctrica durante condiciones anormales. El objetivo es ofrecer nuevas perspectivas y soluciones prácticas para mejorar la operación y la fiabilidad del sistema eléctrico. Para ello se presentan tres contribuciones. La primera contribución se centra en un nuevo enfoque de control para la inyección de corriente reactiva en sistemas de generación distribuida. Se propone un método que permite la inyección de corriente reactiva independiente para cada fase, lo que optimiza la capacidad del sistema para gestionar desequilibrios de carga y eventos de falla. Además, incorpora un control de corriente máxima para proteger los inversores, garantizando un rendimiento seguro y eficiente. La segunda contribución se enfoca en la mejora del soporte de tensión en microredes aisladas durante eventos de cortocircuito. Introduce una estrategia innovadora que utiliza vehículos eléctricos para proporcionar soporte de tensión inyectando potencia activa, en lugar de inyecciones reactivas convencionales. Este enfoque no solo mejora la estabilidad del sistema durante perturbaciones, sino que también evita sobretensiones no deseadas mediante un control coordinado entre los generadores distribuidos y los vehículos eléctricos. La tercera contribución propone un esquema de control para la eliminación remota del desequilibrio de tensión en inversores conectados a la red. Este enfoque utiliza el concepto de red virtual para compensar la tensión de secuencia negativa en puntos remotos del sistema de potencia. Además, integra un control de corriente máxima para proteger los inversores y garantizar un rendimiento óptimo con un bajo tráfico de datos de control. En resumen, estas contribuciones abordan diferentes aspectos relacionados con la operación y el control de sistemas de generación distribuida y microredes, desde la inyección de corriente reactiva hasta la compensación de desequilibrios de tensión, proporcionando soluciones innovadoras y eficientes para mejorar la estabilidad y la seguridad de la red eléctrica.

Tribunal:
     PRESIDENT: LEIJA SALAS, LORENZO
     SECRETARI: ALVARADO SERRANO, CARLOS
     VOCAL: GUTIERREZ SALGADO, JUAN MANUEL
Resumen de tesis: La enfermedad renal crónica es considerada como un factor de riesgo para el desarrollo de enfermedad cardiovascular, debido a que es una de las principales complicaciones de la diabetes mellitus y la hipertensión arterial que son consideradas como factores de riesgo cardiovascular. Por ello, es importante evaluar periódicamente la función renal en grupos de riesgo de pacientes diabéticos, hipertensos o con enfermedad cardiovascular. En esta tesis doctoral, se proponen seis parámetros de la actividad ventricular del ECG para evaluar la progresión del daño renal en personas diabéticas con y sin: hipertensión y tratamiento de hemodiálisis. Para obtener registros de ECG de sujetos y pacientes, se desarrolló un monitor ambulatorio de bajo consumo y larga duración para la adquisición simultánea de tres derivaciones del ECG que incorpora un algoritmo basado en la transformada wavelet continua (TWC) para medir la frecuencia cardíaca latido a latido en tiempo real. Tiene un CMRR mayor a 80 dB en 60 Hz, un ancho de banda de 0 a 150 Hz, una frecuencia de muestreo de 1 kHz, un consumo de corriente de 50 mA para una duración promedio de la batería de 84 h. También detecta falsos contactos de electrodos, almacena los datos en una memoria microSD y tiene una interfaz de usuario que facilita la interacción con el monitor. Para la lectura, almacenamiento, visualización y análisis de los registros de ECG, además de la información personal del paciente, se desarrolló un software específico para computadora personal. Para la gestión de registros, los resultados del análisis correspondiente y los datos de los pacientes, se implementó una base de datos en SQL Server. El software utiliza archivos de Microsoft Excel para el intercambio de información de entrada y salida con formatos de fácil creación e interpretación en otras aplicaciones de desarrollo de software. Los algoritmos del software basados en la TWC, son robustos frente a la presencia de ruido, artefactos y derivas de la línea de base en el registro, incluyendo la detección y clasificación de las ondas T y los complejos QRS, adaptación a cambios en la frecuencia cardíaca y el cálculo de los intervalos. Estos algoritmos basados en la TWC utilizan funciones de base B-splines, por lo que pueden manejar cualquier escala entera y el análisis no está restringido a escalas que sean potencias de dos. El software permite el análisis de registros de ECG con diferentes frecuencias de muestreo mediante la selección automática de la escala de la TWC. El detector del complejo QRS evaluado con las bases de datos MIT-BIH, ST-T y QT, obtuvo un rendimiento excelente con una sensibilidad y predictividad positiva del 99% de un total de 986,467 complejos QRS analizados. Para el delineador de los puntos característicos del complejo QRS y onda T evaluado con las bases de datos CSE, PTB y QT, los errores en los puntos Qi, J y Te están dentro de los límites de tolerancia para desviaciones con respecto a la medición manual de los expertos de la CSE. Para el punto Tp, comparado con otro algoritmo similar la desviación fue de 1 muestra (4 ms). De acuerdo a estos resultados, los algoritmos desarrollados permiten una medición confiable de los intervalos de actividad ventricular del ECG.Para el análisis de la progresión del daño renal en pacientes diabéticos con y sin: hipertensión y tratamiento de hemodiálisis, se han utilizado registros de ECG de las siguientes bases de datos de pacientes diabéticos: CV-DB, CPCD-DB y ESRD-HD. Para analizar las 5 etapas de la nefropatía diabética, de las 3 bases de datos anteriores, se crearon 3 grupos de registros de pacientes diabéticos: 39 pacientes sin Hipertensión y Hemodiálisis (DSH_SH), 22 pacientes con Hipertensión y sin Hemodiálisis (DH_SH) y 20 pacientes con Hipertensión y con Hemodiálisis (DH_CH). Los parámetros propuestos que representan la actividad ventricular del ECG y de la frecuencia cardíaca son: los intervalos (QpTe)c, (RTp)c y (SpTp)c, y los cocientes TpQp/R

Tribunal:
     PRESIDENT: ASENSI LÓPEZ, JOSÉ MIGUEL
     SECRETARI: PLACIDI, MARCEL JOSE
     VOCAL: RIERA LORENTE, SERGI
Resumen de tesis: El silicio es un material abundante en la naturaleza y predomina la industria fotovoltaica para la generación de energía eléctrica. Sin embargo, esta tecnología solar aún es costosa y a nivel comercial donde su eficiencia alcanza el 22%. Una de las estrategias para reducir el costo de la producción de energía solar es aumentar la eficiencia de los módulos solares, esto es posible, mediante la integración de nuevas técnicas y tecnologías durante los procesos de fabricación en la industria, así como también con el uso de materiales abundantes y de baja toxicidad. Las células solares de múltiples uniones (tándem) permiten la ntegración de dos tecnologías diferentes con el objetivo de aprovechar sus cualidades como absorbedores de luz y mejorar su rendimiento eléctrico. Además, permiten simplificar y adoptarnuevas técnicas durante el proceso de fabricación de los dispositivos.El objetivo de esta tesis es mejorar la eficiencia de las células solares de silicio, como célula inferior en multiunión para obtener una célula solar tipo tándem, mediante la incorporación de una célula solar frontal, basada en tecnologías emergentes.Para lograr este objetivo, se incluye un breve estado del arte sobre las células solares basadas en silicio, el desarrollo de célula solares tándem y las alternativas más prometedoras de absorbedores inorgánicos emergentes con Band Gap ajustable, como las kesteritas o las calcopiritas CuGaSe. El análisis teórico permite seleccionar las tecnologías y los procesos desarrollados en los laboratorios disponibles.En una segunda sección se presenta el estudio acerca de contactos selectivos semitransparentes para células solares con absorbedores inorgánicos, como las kesteritas o las CGS, con el objetivo de obtener un sustrato compatible para células solares tipo tándem. En el caso del ETL, se propone una alternativa al tradicional CdS mediante la utilización de capas Al2O3/TiO2/Mg, i:ZnO, además, se estudia la posibilidad de añadir polímeros (PEI, Glicina) como dipolos para mejorar sus características.En cuanto la capa selectora de huecos (HTL), como alternativa a las capas opacas de MoSe2 se desarrolló un HTL semitransparente basado en V2Ox, esta capa sirve como interfaz entre el absorbedor y el electrodo transparente (TCO). La implementación de esta capa en células solares de kesterita resultó en un dispositivo semitransparente con características prometedoras y su aplicación tiene un impacto significativo en la eficiencia de las células solares.En la última sección, se propone un proceso de fabricación de células solares tipo tándem basadas en tecnología de Silicio como célula inferior y células solares inorgánicas emergentes, como kesterita y CGS, como célula solar superior. Se estudian las estrategias para formar un dispositivo monolítico de dos terminales 2T, cuidando de preservar las características físicas y eléctricas de cada dispositivo a lo largo del proceso de fabricación y durante ataques químicos y térmicos. Asimismo, se presenta un estudio sobre las estrategias para la formación de un dispositivo monolítico de tres terminales tipo IBC fundamentales para obtener dispositivos eficientes y estables a largo plazo.Con la implementación de estas técnicas, se espera contribuir en la investigación y el desarrollo de células solares tándem basadas en materiales abundantes y sostenibles, lo que podría acelerar significativamente a la adopción de energía solar como fuente de energía limpia y renovable alrededor del mundo.

Tribunal:
     PRESIDENT: JIMÉNEZ JIMÉNEZ, DAVID
     SECRETARI: ABADAL CAVALLÉ, SERGI
     VOCAL: CUCU LAURENCIO, NICOLETA
Resumen de tesis: Últimamente, en el auge de la era de los materiales bidimensionales, el grafeno es uno de los materiales que ha sido ampliamente investigado por su posible integración en dispositivos de cómputo y en circuitos informáticos. Esto se debe principalmente a su muy amplio conjunto de propiedades atractivas. La combinación de sus propiedades electrónicas con otras, como las mecánicas, ópticas o químicas, puede extender el rango de uso de los dispositivos de cómputo y llevar a aplicaciones interdisciplinarias revolucionarias. Sin embargo, esta integración del grafeno en elementos de conmutación y cómputo no es fácil. En esta disertación, el método de la Función de Green Fuera del Equilibrio (NEGF), junto con los Hamiltonianos de Unión Apretada, se ajustan a datos experimentales de dispositivos de grafeno fabricados. Aunque NEGF es apropiado para la simulación de dispositivos a pequeña escala en el régimen de nanómetros, su capacidad para ser expandido eficientemente para la descripción de dispositivos más grandes se presenta. Las propiedades electrónicas mencionadas del material están altamente relacionadas con su forma y estructura. Por consiguiente, requiere un método de fabricación muy preciso que pueda garantizar la mínima presencia de defectos en la rejilla de grafeno. Por esa razón, el efecto de los defectos se investiga profundamente. El método NEGF se mejora aún más para poder incorporar defectos en la red. Se incluyen la vacante simple y doble. De esta manera, se ha creado un marco, para que el usuario pueda seleccionar áreas de interés en la rejilla, en las cuales se concentrarán los defectos. Esas concentraciones pueden ser variables. Además, se lleva a cabo un estudio extenso en rejillas defectuosas con diferentes concentraciones de vacantes simples y dobles. Las rejillas investigadas son no rectangulares y tienen regiones con diferentes anchuras. Se investiga el efecto de esas vacantes en las propiedades electrónicas del grafeno, y más específicamente su efecto en la conductancia y la brecha de energía del dispositivo, así como el efecto en características centradas en el circuito como la corriente de fuga y la relación de corriente ON/OFF. Teniendo un modelo robusto y versátil, el enfoque de esta tesis se extiende al nivel de circuitos. El modelo se importa a SPICE a través de Verilog-A. En esta parte, la tesis enfatiza en la investigación de las capacidades de conmutación de las Nanocintas de Grafeno (GNRs) en forma de L. Estas estructuras han demostrado ser capaces de operar como interruptores, sin el uso de una puerta trasera, y aquí, las propiedades que dependen de sus dimensiones se exploran y optimizan. Las estructuras optimizadas se utilizan para la realización de un conjunto de topologías de cómputo. Inicialmente, se introduce una topología en forma de peine de 2-ramas optimizada en área para la realización de un conjunto de cómputo universal que consiste en una puerta AND, OR, NOT y un Buffer. Todas estas operaciones lógicas se pueden mapear en la misma topología a través de un sesgo apropiado. Luego, se propone una extensión de esta, la topología en forma de peine de 3-ramas, que es capaz de operar como una puerta 2-XOR, 3-XOR y 3-MAJ. También se presenta el circuito de un sumador completo de 1-bit. Para la evaluación del rendimiento de las topologías, se emplean varias métricas como el área, el retraso, la disipación de potencia y el producto potencia-retraso. El funcionamiento de estas topologías se basa en los principios de la Lógica de Transistor de Paso (PTL) y la computación reconfigurable. Finalmente, en un intento de ir más allá de la lógica Booleana convencional, se investiga la conformidad del grafeno con circuitos y aplicaciones de Lógica de Múltiples Valores (MVL). Se presenta la capacidad de un dispositivo de Contacto Cuántico Puntual de Grafeno para codificar los dígitos del sistema numérico de base-4 y como prueba de concepto, se explica el funcionamiento de un sumador de base-4 arbitrario.

Tribunal:
     PRESIDENT: DUEÑAS, SALVADOR
     SECRETARI: JEHL, ZACHARIE VICTOR SAMUEL NATHANAEL
     VOCAL: CAMPOY QUILES, MARIANO
Resumen de tesis: Una cèl·lula solar consisteix en un material absorbidor que transforma la llum en portadors de carrega excitats, i contactes selectius que permeten el flux d'aquests portadors (electrons/ forats) només en una direcci6 determinada. En aquest treball s'han estudiat i caracteritzat diferents materials que poden ser utilitzats com a contactes selectius mitjan9ant metodologies utilitzades en cèl·lules solars de Silici per entendre els seus principis de funcionament. L'exploraci6 d'aquests nous materials intenta resoldre alguns dels problemes de les tecnologies actuals. Aquests inclouen la dificultat per generar contactes òhmics a causa de la gran quantitat de defectes a la superfície dels semiconductors (Fermi Level Pinning (FLP)) per exemple en Silici tipus n. Aixi com l'us de dopants tipus no tipus p (electrons i forats) perillosos i que requereixen passos d'alta temperatura utilitzatsavui altres en dia tecnologies per a per fabricar demostrar cel·lules que solars les de seves silici. aplicacions Finalment, va el mes coneixement enllà del silici adquirit cristal·lí.

Tribunal:
     PRESIDENT: ITUERO HERRERO, PABLO
     SECRETARI: MORENO AROSTEGUI, JUAN MANUEL
     VOCAL: MARGARIT TAULÉ, JOSEP MARIA
Resumen de tesis: Esta tesis contribuye al campo del hardware neuromórfico. En particular, a la mejora significativa de una arquitectura de hardware escalable, denominada Hardware Emulator of Evolving Neural Systems (HEENS), para la ejecución en tiempo real de redes neuronales de impulsos (SNN) en aplicaciones cognitivas. Las SNN son redes neuronales inspiradas en la actividad biológica del cerebro, diseñadas para procesar eventos temporales discretos, ofreciendo capacidades mejoradas para manejar datos temporales y plasticidad local, lo que resulta en una mayor eficiencia energética en comparación con las redes neuronales tradicionales.La arquitectura HEENS está implementada en varias plataformas de hardware AMD (Xilinx) Zynq, que combinan nucleos de procesamiento ARM con lógica programable (FPGAs), conocidas por su alta flexibilidad y paralelismo en la ejecución de diferentes modelos neuronales. Uno de los logros clave de esta tesis es la optimización de la arquitectura para reducir la latencia, minimizar el uso de recursos, aumentar la capacidad de procesamiento, superar problemas arquitectónicos previos y mejorar la adaptabilidad a diversas aplicaciones cognitivas, como el procesamiento sensorial y el reconocimiento de patrones.Los resultados obtenidos se dividen en contribuciones en la arquitectura y resultados experimentales en aplicaciones reales. En la primera parte, este trabajo mejora la capacidad de mapeo sináptico, desarrolla nuevos mecanismos de configuración del sistema e introduce la interacción con sensores externos. El sistema mejorado integra una interfaz HDMI, que permite la visualización en tiempo real de la actividad neuronal, así como de los parámetros neuronales y sinápticos de la SNN, permitiendo un monitoreo continuo sin afectar el rendimiento del sistema. Esta capacidad de monitoreo en tiempo real se ha probado en múltiples experimentos, donde se observó una representación precisa de la actividad neuronal en una escala temporal de 1 ms, considerado tiempo real, con soporte para otras escalas temporales, tanto más rápidas como más lentas. Se destaca el uso de HEENS en el procesamiento de señales de sensores físicos, donde se demostró que la arquitectura puede adaptarse en tiempo real a los cambios en las señales de entrada, lo que la convierte en una plataforma ideal para aplicaciones en robótica y sistemas autónomos.En cuanto a los bancos de pruebas y aplicaciones, se presentan resultados significativos en la implementación de aplicaciones cognitivas utilizando HEENS. En el reconocimiento de dígitos escritos a mano, la arquitectura mostró alta precisión utilizando modelos de SNN con plasticidad sináptica, logrando un buen rendimiento en términos de tiempo de procesamiento y consumo de energía en comparación con otras soluciones existentes. Otro resultado clave es la emulación en hardware de cultivos neuronales, comparando el comportamiento de redes neuronales simuladas in vitro, in silico y in duris silico (hardware físico). Los experimentos mostraron que HEENS es capaz de replicar fielmente el comportamiento y las propiedades estadísticas observadas en cultivos neuronales reales, abriendo nuevas posibilidades para la investigación en neurociencia y biomedicina.Finalmente, la tesis concluye que la arquitectura HEENS no solo ofrece un entorno flexible y eficiente para la investigación y desarrollo de SNN, sino que también permite su implementación en aplicaciones del mundo real que requieren procesamiento en tiempo real con buen rendimiento energético. Los avances logrados en este trabajo representan un paso importante hacia la creación de sistemas neuromórficos de próxima generación capaces de emular de manera eficiente y escalable funciones cognitivas complejas.