Semblanza académica

Semblanza 

Durante los últimos 25 años ha contribuido significativamente al avance de la investigación en celdas solares, particularmente la del CdTe y la Perovskita, y a la formación de jóvenes científicos. Los desarrollos incluyen celda solar de perovskita con eficiencia del 19,8% [https://doi.org/10.1016/j.solmat.2021.111512], y participación en el desarrollo de un dispositivo CdSeTe con una eficiencia del 16,5 % en UToledo [https://doi.org/10.1021/acsami.1c23937]. Los principales hallazgos de su actividad investigadora han sido publicados en revistas internacionales (138 artículos), en memorias de congresos (18 artículos), 14 editoriales y 3 patentes, que han sido citadas más de 5,000 veces en artículos publicados por investigadores ajenos a su grupo. Se desempeñó como investigador principal de diversos proyectos de investigación en el campo de celdas solares financiados por la SENER, CeMIE-Sol, CONACyT, PAPIIT-UNAM, empresas privadas y otros organismos externos. Ha desarrollado y establecido un laboratorio de celdas solares de película delgada con inversiones de más de 25 millones de pesos mexicanos. Todos estos logros le valieron el reconocimiento de Investigador Nacional nivel 3, y 3er mejor científico de México en el área de Ingeniería Energética (Fotovoltaica y Materiales para Energía Solar) [https://www.adscientificindex.com/scientist/xavier-mathew/788481]. Otro aporte destacable en su carrera es el desarrollo de los recursos humanos. Ha supervisado 13 becarios postdoctorales, 15 tesis doctorales y 18 tesis de maestría. Sus alumnos trabajan en México y el extranjero, realizando investigaciones y docencia, llegando pocos de ellos al puesto de Director o coordinadores de los programas académicos. El Dr. Mathew fomenta activamente los intereses de investigación en estudiantes jóvenes y guió a 18 estudiantes de licenciatura para graduarse con tesis de investigación. Es docente activo del programa de posgrado en Ingeniería de la UNAM, impartiendo cursos de Fotovoltaica. Formó parte de los comités examinadores de doctorado de la Uni. Allahabad, Universidad de Bharathiar, Universidad de Mangalore, Instituto Nacional de Tecnología M. Azad, IIT-Delhi, Universidad de Tecnología de la Información Jaypee, Universidad de Alagappa, Universidad de Toledo y Universidad Nacional de Colombia. El Dr. Mathew es muy conocido entre sus pares nacionales e internacionales. Durante los últimos 22 años, ha sido uno de los organizadores del simposio internacional anual sobre el tema “Fotovoltaica” organizado por la sección mexicana de MRS en Cancún, México. Formó parte de los comités organizadores de muchas conferencias internacionales y pronunció 20 charlas invitadas y participó en más de 100 presentaciones en conferencias internacionales. Fue invitado a evaluar propuestas de investigación de agencias internacionales como CONICYT-Chile, DOE-USA, Israel Science Foundation y CCEM-CH Suiza. En dos ocasiones formo parte del comité del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología para evaluar los logros científicos (SNI) de los científicos/profesores. Ha establecido fructíferas colaboraciones con grupos de investigación nacionales e internacionales y ha publicado numerosos artículos conjuntamente en revistas internacionales. Es uno de los editores de Elsevier para la revista Solar Energy Materials and Solar Cells, en la que trabaja desde 2007 [https://www.journals.elsevier.com/solar-energy-materials-and-solar-cells/editorial-board/xavier-mathew]. Es miembro activo del marco de la Iniciativa de Informes Fotovoltaicos Emergentes [https://emerging-pv.org]. Es miembro de la Academia Mexicana de Ciencias, Sociedad de Investigación de Materiales de México y ex miembro (2016-2021) del Subcomité de Nuevas Reuniones de MRS-USA.

Proyectos selectos 

• “Desarrollo y estudio de una clase prometedora de materiales de película delgada Como alternativa a los materiales fotovoltaicos establecidos que se basan en Materiales escasos, costosos y tóxicos”, PAPIIT IN109324, (2024-2026)
• “Radiative Cooling of Perovskite Solar Cells”, numero 19-20-027, Texas A&M University and CONACyT Collaborative Research Grant Program, 2020-2021
• “Método innovador en el procesamiento de películas de perovskita y desarrollo de dispositivos para aplicaciones optoelectrónicas” PAPIIT - IT100221, (2021-2023)
• “Investigaci6n sobre la incorporaci6n de Ge en la red de Cu2ZnSn(S,Se)4 para Desarrollar peliculas absorbedoras de celdas solares mas eficientes” PAPIIT- IN102718, (2018-2020).
• “Mejoramiento de la estabilidad de celdas solares de perovskita híbrida mediante la modificación química de la capa activa y el uso de semiconductores inorgánicos en las capas transportadoras de carga”, CONACyT Fronteras de Ciencia 2016- #2024, (2017-2019).
• “Mejorar el rendimiento de celdas solares CdTe/CdS mediante la incorporacion de nano-columnas de CdS en la estructura del dispositivo”, CONACyT 0265494, (March 2016-Feb 2017).
• “Nanomateriales y tecnología de tintes aplicada en el desarrollo de películas delgadas para el fabricación de celdas solares tipo Cu2ZnSn(S/Se)4/CdS” PAPIIT-UNAM, IN 113214-3, (2014-2016).
• “Desarrollo de prototipos de módulos fotovoltaicos de CdTe/CdS en área de 100 cm2 con eficiencia en el rango de 10%, y de sistemas asociados para la fabricación del mismo para su futuro transferencia tecnológica”- CeMIE-Sol PY- 207450/25, (2014- 2018)
• “Procesamiento de celdas solares de CdS/Cu (In, Ga) Se2 y CdS/Cu2ZnSnS4 para su transferencia tecnológica al sector industrial”, CeMIE-Sol PY-207450/26, institución proponente del proyecto ESFM-IPN, (2014-2018)
• “Nanotecnología aplicada en el desarrollo de películas delgadas y prototipo de celdas solares”, CeMIE-Sol PY-207450/28, institución proponente del proyecto CIO Guanajuato,(2014-2018).
• “Desarollo de pelicula delgada Cu2ZnSnS4 por el metodo de co-evaporacion y celda solar basada en este material”, CONACyT 129169. (2011-2014).

Publicaciones selectas 

• Device Performance of Emerging Photovoltaic Materials (Version 5).Almora O., Bazan G.C., Cabrera C.I., Castriotta L.A., Erten-Ela S., Forberich K., Fukuda K., Guo F., Hauch J., Ho-Baillie A.W.Y., Jacobsson T.J., Janssen R.A.J., Kirchartz T., Lunt R.R., Mathew X., Mitzi D.B., Nazeeruddin M.K., Nelson J., Nogueira A.F., Paetzold U.W., Rand B.P., Rau U., Someya T., Sprau C., Vaillant-Roca L., Brabec C.J. Advanced Energy Materials, 15 (12), (2025) art. no. 2404386.
• Hydrothermally deposited Sb2S3 absorber, and a Sb2S3/CdS solar cell with VOC approaching 800 mV. Dipendra Pokhrel, N.R. Mathews, X. Mathew, Suman Rijal, Vijay C. Karade, Samietha S. Kummara, Jared Friedl, Tamanna Mariam, Alisha Adhikari, Zhaoning Song, Ebin Bastola, Abudulimu Abasi, Adam Phillips, Michael J. Heben, Yanfa Yan, Randy J. Ellingson. Solar Energy Materials & SolarCells 274(2024)112995
• 17.2% Efficient CdSexTe1x solar cell with (InxGa1x)2O3 emitter on lightweight and flexible glass. Manoj K. Jamarkattel; Ali Abbas; Xavier Mathew; Sabin Neupane; Ebin Bastola; Deng-Bing Li; Samuel Seibert; Aesha P. Patel; Zhaoning Song; Xiaolei Liu; John Michael Walls; Sean M. Garner; Adam B. Phillips; Randy J. Ellingson; Yanfa Yan; Michael J. Heben. Appl. Phys. Lett. 124 (2024) 080601
• Device Performance of Emerging Photovoltaic Materials (Version 4). Almora, Osbel, Cabrera, Carlos I, Erten-Ela, Sule, Forberich, Karen, Fukuda, Kenjiro, Guo, Fei, Hauch, Jens, Ho-Baillie, Anita W. Y, Jacobsson, T. Jesper,Janssen, Rene A. J., Kirchartz, Thomas, Loi, Maria A., Mathew, Xavier, Mitzi, David B., Nazeeruddin, Mohammad K., Paetzold, Ulrich W., Rand, Barry P., Rau, Uwe, Someya, Takao, Unger, Eva, Vaillant- Roca, Lídice, Brabec, Christoph J. Advanced Energy Materials 14 (2024) 2303173.
• Device Performance of Emerging Photovoltaic Materials (Version 3). Almora, O., Baran, D., Bazan, G.C., Berger, C., Cabrera, C.I., Erten-Ela, S., Forberich K., Guo, F., Hauch, J., Ho-Baillie, A.W.Y., Jacobsson, T.J., Janssen, R.A.J., Kirchartz, T., Kopidakis, N., Loi, M.A., Lunt, R.R., Mathew, X., McGehee, M.D., Min, J., Mitzi, D.B., Nazeeruddin, M.K., Nelson, J., Nogueira, A.F., Paetzold, U.W., Rand, B.P., Rau, U., Snaith, H.J., Unger, E., Vaillant-Roca, L., Yang, C., Yip, H.-L., Brabec, C.J. Advanced Energy Materials 13 (2023) 2203313.
• Indium Gallium Oxide Emitters for High-Efficiency CdTe-Based Solar Cells. Jamarkattel, Manoj K.; Phillips, Adam B.; Subedi, Indra; Abudulimu, Abasi; Bastola, Ebin; Li, Deng- Bing; Mathew, Xavier; Yan, Yanfa; Ellingson, Randy J.; Podraza, Nikolas J.; Heben, Michael J. ACS Appl. Energy Mater, 5 (2022) 5484.
• CuSbS2 thin films by heat treatment of thermally evaporated Sb2S3/CuS stack: Effect of [Cu]/[Sb] ratio on the physical properties of the films. Sotelo Marquina R.G.; Sanchez T.G.; Regalado-Perez E.; Pantoja-Enriquez J.; Mathews N.R.; Martinez, Omar S.; Mathew X. Vacuum 204 (2022) 111355.
• Bifacial CdTe Solar Cells with Copper Chromium Oxide Back-Buffer Layer. Pokhrel, Dipendra; Mathew, Xavier; Khanal Subedi, Kamala; Patel, Aesha; Phillips, Adam B.; Bastola, Ebin; Abudulimu, Abasi; Jamarkattel, Manoj K.; Rijal, Suman; Quader, Abdul; Friedl, Jared; Zawisza, Zachary; Yan, Yanfa; Heben, Michael J.; Ellingson, Randy J. Solar RRL 6 (2022) 2200501
• High vacuum heat-treated MZO: Increased n-type conductivity and elimination of S-kink in MZO/CdSe/CdTe solar cells. Jamarkattel, Manoj K.; Phillips, Adam B.; Li, Deng-Bing; Bastola, Ebin; Liyanage, Geethika K.; Friedl, Jared D.; Bista, Sandip S.; Pokhrel, Dipendra; Quader, Abdul; Kaluarachchi, Prabodika N.; Hussain, Zulkifl; Abudulimu, Abasi; Mathew, Xavier; Yan, Yanfa; Ellingson, Randy J.; Heben, Michael J. MRS Advances 7 (2022) 713.
• Reduced Recombination and Improved Performance of CdSe/CdTe Solar Cells due to Cu Migration Induced by Light Soaking. Jamarkattel, Manoj K.; Mathew, Xavier; Phillips, Adam B.; Bastola, Ebin; Subedi, Kamala Khanal; Alfadhili, Fadhil K.; Abudulimu, Abasi; Friedl, Jared D.; Awni, Rasha A.; Li, Deng-Bing; Razooqi, Mohammed A.; Koirala, Prakash; Collins, Robert W.; Yan, Yanfa; Ellingson, Randy J.; Heben, Michael J.; ACS Applied Materials and Interfaces 14 (2022) 19644 – 196514
• Understanding the Interplay Between CdSe Thickness and Cu Doping Temperature in CdSe/CdTe Devices. Bastola, E., Phillips, A.B., Barros-King, G., Jamarkattel, M.K., Li, D., Quader, A., Pokhrel, D., Friedl, J., Gibbs, J.M., Mathew, X., Yan, Y., Ellingson, R.J., Heben, M.J.: IEEE Journal of Photovoltaics 12 (2022) 11-15
• Improving CdSeTe Devices with a Back Buffer Layer of CuxAlOy. Jamarkattel, M.K., Phillips, A.B., Subedi, K.K., Bastola E, Gibbs J.M., Friedl J. Rijal S., Pokhrel D., Awni R.A., Li D.B., Farrel J., Klie R.F., Mathew X., Yan Y., Ellingson, R.J., Heben, M.J. IEEE Journal of Photovoltaics 12 (2022) 16 - 21
• Effect of Cs+ and K+ incorporation on the charge carrier lifetime, device performance and stability in perovskite solar cells. Kumar, Y., Regalado-Perez, E., Jerónimo-Rendón, J.J., Mathew, X. Solar Energy Materials and Solar Cells 236 (2022) 111512
• Device Performance of Emerging Photovoltaic Materials (Version 2). Almora, O., Baran, D., Bazan, G.C., Berger, C., Cabrera, C.I., Catchpole, K.R., Erten-Ela, S., Guo, F., Hauch, J., Ho-Baillie, A.W.Y., Jacobsson, T.J., Janssen, R.A.J., Kirchartz, T., Kopidakis, N., Li, Y., Loi, M.A., Lunt, R.R., Mathew, X., McGehee, M.D., Min, J., Mitzi, D.B., Nazeeruddin, M.K., Nelson, J., Nogueira, A.F., Paetzold, U.W., Park, N.-G., Rand, B.P., Rau, U., Snaith, H.J., Unger, E., Vaillant-Roca, L., Yip, H.-L., Brabec, C.J. Advanced Energy Materials 11 (2021) 2102526
• Obtaining the solid solution Sb2S3-xSex by selenization of Sb2S3 film and identifying the thermal processing parameters to achieve recrystallization while maintaining phase-purity. Flores-Ventura, O., Courel, M., Sanchez, T.G., Mathews, N.R., Mathew, X. Mater. Sci. in Semiconductor Proc. 135 (2021) 106081.
• Impact of Vertical Inhomogeneity on the Charge Extraction in Perovskite Solar Cells: A Study by Depth-Dependent Photoluminescence. Regalado-Pérez, E., Díaz-Cruz, E.B., Landa-Bautista, J., Mathews, N.R., Mathew, X. (2021) ACS Applied Materials and Interfaces 13 (2021) 11833.
• Material Properties Modulation in Inorganic Perovskite Films via Solution-Free Solid- State Reactions. Reyes-Banda, M.G., Fernandez-Izquierdo, L., Nandagopala Krishnan, S.S., Caraveo-Frescas, J.A., Mathew, X., Quevedo-López, M. (2021) ACS Applied Electronic Materials 3 (2021) 1468
• Surfactant free solvothermal synthesis of Cu3BiS3 nanoparticles and the study of band Alignments with n-type window layers for applications in solar cells: Experimental and theoretical approach. Morales-Gallardo, M.V., Pascoe-Sussoni, J.E., Delesma, C., Mathew, X., Paraguay-Delgado, F., Muñiz, J., Mathews, N.R. Journal of Alloys and Compounds 866 (2021), art. no. 158447.
• Device Performance of Emerging Photovoltaic Materials (Version 1). Almora, O., Baran, D., Bazan, G.C., Berger, C., Cabrera, C.I., Catchpole, K.R., Erten-Ela, S., Guo, F., Hauch, J., Ho-Baillie, A.W.Y., Jacobsson, T.J., Janssen, R.A.J., Kirchartz, T., Kopidakis, N., Li, Y., Loi, M.A., Lunt, R.R., Mathew, X., McGehee, M.D., Min, J., Mitzi, D.B., Nazeeruddin, M.K., Nelson, J., Nogueira, A.F., Paetzold, U.W., Park, N.-G., Rand, B.P., Rau, U., Snaith, H.J., Unger, E., Vaillant-Roca, L., Yip, H.-L., Brabec, C.J. (2021) Advanced Energy Materials, 11 (2021) art. no. 2002774.
• Cesium Lead Bromide (CsPbBr3) Thin-Film-Based Solid-State Neutron Detector Developed by a Solution-Free Sublimation Process. Fernandez-Izquierdo, L., Reyes- Banda, M.G., Mathew, X., Chavez-Urbiola, I.R., El Bouanani, L., Chang, J., Avila- Avendano, C., Mathews, N.R., Pintor-Monroy, M.I., Quevedo-Lopez, M. Advanced Materials Technologies 5 (2020) art. no. 2000534
• Effects of inorganic surface blocking layer of SnS on the performance and stability of perovskite solar cells. Kumar, Y., Pérez, T.D., Jaramillo-Quintero, O.A., Regalado-Pérez, E., Moreno Romero, P.M., Mathews, N.R., Pérez-Tijerina, E., Mathew, X., Mater. Sci. in Semiconductor Processing 119 (2020), Article number 105224.
• Eu(III) complex-polymer composite luminescence down-shifting layers for reducing the blue-losses in thin film solar cells. Regalado-Pérez, E., Mathews, N.R., Mathew, X. Solar Energy 199 (2020) 82.

Tesis selectas dirigidas 

• Número de becarios postdoctorales supervisados: 13
• Número de estudiantes de doctorado graduados: 15
• Número de estudiantes de maestría graduados: 18
• Número de estudiantes de licenciatura graduados: 18
• Número de estudiantes de residencia: 11
• Número total de cursos semestrales: 42
• Número total de participación como miembro de jurado de examen de grado/candidatura: 71
• Experto Externo en evaluación de tesis doctorales en Universidades Extranjeras: 27