[pt] Neste trabalho tem sido investigado a presença de defeitos em células solares de banda intermediária (IB) de GaAs con pontos quânticos (PQs) de InAs. As três células estudadas contêm camadas de separação entre as camadas de PQs, as quais foram crescidas à diferentes temperaturas, e camadas delgadas de recobrimento dos PQs de diferentes espessuras. As eficiências de conversão de energia destas células foram medidas previamente, sendo que a célula com camadas de separação crescidas à 700 graus C e com camadas de recobrimento de 3 nm é a mais eficiente (6.9 por cento). As outras duas células com camadas de recobrimento de 6 nm apresentam menores eficiências: uma, com camadas separadoras crescidas à 700 graus C, com 5.1 por cento, e a outra, com camadas separadoras crescidas à 630 graus C, com 2.8 por cento. Estudos de DLTS e Laplace DLTS mostram que há um grande número de defeitos em altas concentrações na célula menos eficiente, enquanto nas outras duas células só é detetado o mesmo defeito EL2 em menores concentrações. Portanto, a redução dos defeitos induz o incremento da eficiência das células IB. Amostras adicionais foram crescidas e estudadas pelas mesmas técnicas, entre elas, três células solares com estruturas idênticas às das células IB, mas sem PQs, e quatro amostras GaAs mono-camada dopadas com carbono e silício, similares às camadas de contacto p e n das células IB. Do estudo das três células sem PQs foi possível determinar que alguns defeitos nas células IB são induzidos pelas condições de crescimento dos PQs ou são induzidos pela temperatura de crescimento das camadas separadoras. O estudo das amostras mono-camada indicou a presença de defeitos nos contatos p e n que podem armadilhar os portadores foto-excitados nas células sob operação e, portanto, limitar a eficiência delas. Os resultados deste trabalho contribuem para desenvolver novas estratégias para crescimento epitaxial de células IB no laboratório LabSem na PUC-Rio. / [en] Defects present in structures of intermediate band (IB) solar cells of GaAs with InAs quantum dots (QDs) grown by MOVPE have been investigated. The three studied IB solar cells differ in the growth temperature of the spacer layers that separate the InAs QD layers in the active region and the thickness of the thin layer that capping each QD layer. Previously, the energy conversion efficiencies of these cells were measured and the cell with the highest spacer layer-growth temperature (700 C degrees) and thinner capping layer (3 nm) showed the highest efficiency, about 6.9 percent. The cells with thicker capping layers (6 nm) showed lower efficiencies, one of them, with spacer layers grown at 700 C degrees, reaching 5.1 percent, and the other one, with spacer layers grown at 600 C degrees, reaching only 2.8 percent. In this work, DLTS and Laplace DLTS studies show that the cell with the lowest efficiency has the largest number and highest concentrations of defects, unlike the other two cells, which have only one trap, EL2, in lower concentrations. These results demonstrate that the different growth conditions are determinant for the formation of defects and that the defect reduction leads to the increase of the IB solar cell efficiencies. Other samples were also grown and studied by the same techniques: three solar cells with identical structure as the IB solar cells, but without QDs, and individually doped GaAs samples that represent the p and n contact sides of the IB solar cells. From the study of the cells without QDs, the origin of some defects in the IB solar cells was found to be related to the QD growth conditions or related to the spacer layer-growth temperature. The study of the GaAs samples indicated the presence of defects in the p and n sides that could trap photo-excited carriers collected through these contacts during cell operation and thus reduce the efficiency. The results of this work allow developing new strategies to improve the epitaxial growth quality of IB solar cells in the laboratory of semiconductors LabSem of PUC-Rio where the studied samples were grown.

[pt] O objetivo deste trabalho é analisar a eficiência na precificação de três dos Exchange-Traded Funds brasileiros mais líquidos (BOVA11, SMAL11 e PIBB11), buscando determinar se eles seguem com bastante proximidade os índices que procuram replicar, comparando com o que é observado na literatura internacional no que diz respeito ao desempenho de ETFs estrangeiros. Inicialmente verificou-se a estratégia de replicação adotada, bem como a qualidade dessa replicação a partir da avaliação do tracking error observado nesses fundos. Em seguida buscou-se avaliar se há algum desvio na precificação entre o preço de negociação e o valor patrimonial líquido (NAV) do respectivo ETF, ou seja, se o ativo está sendo negociado, na média, com prêmio ou desconto. Por fim, foi analisada a persistência dos prêmios ou descontos encontrados, isto é, quanto tempo leva até o preço de mercado e o NAV voltarem ao equilíbrio. Os resultados encontrados mostram que os fundos BOVA11 e PIBB11 adotam uma estratégia de full replication, enquanto o SMAL11 apresenta uma estratégia de otimização. O tracking error encontrado está em linha com aqueles observados em ETFs europeus e os três fundos estudados são negociados, na média, com desconto. Finalmente, tanto BOVA11 e PIBB11 levam sete dias para voltarem ao equilíbrio, bastante acima da média observada na literatura internacional, enquanto o SMAL11 leva apenas dois dias para isso, o que é inesperado já que é o fundo menos líquido dentre os analisados. Os resultados indicam que as ferramentas de arbitragem não estão sendo utilizadas de maneira eficiente. / [en] The objective of this study is to analyze the pricing efficiency of three of the most liquid brazilian Exchange-Traded Funds (BOVA11, SMAL11 and PIBB11) and determine if they follow closely the indexes they try to replicate, comparing with the international literature regarding the foreign ETFs performance. Firstly, this study verifies which strategy is adopted by each fund, as well as the quality of this replication by evaluating the tracking error observed in these funds. Then it is analyzed if there is any deviation between the trading price and the net asset value (NAV) of the respective ETF, that is, if the security is being traded, on average, with a premium or discount. Finally, it is evaluated the persistence of those premiums and discounts found, that is, how much time it takes until the trading price and the NAV go back to equilibrium. The results showed that both BOVA11 and PIBB11 adopt a full replication strategy, while SMAL11 presents an optimization strategy. The tracking error found is in line with those observed in European ETFs and the three funds are traded, on average, with a discount. Finally, both BOVA11 and PIBB11 take seven days to go back to equilibrium, while SMAL11 only takes two days, an unexpected result as this is the least liquid fund of the three that are part of this study. Therefore, the arbitrage tools are not being used efficiently.

[pt] Energia está no cerne do desenvolvimento urbano sustentável. Devido à pressão causada pelas crescentes evidências do desafio das mudanças climáticas, necessidade de aumento de segurança energética e redução de poluição local, além de oportunidade de ganhos com redução de custos operacionais, a eficiência energética surge como uma estratégia fundamental para o meio ambiente, economia e sociedade, especialmente quando se constata que pouco mais da metade da energia produzida no mundo é desperdiçada até o seu uso final. Dada a relevância do setor de iluminação no contexto de consumo de energia elétrica (cerca de 15 por cento do consumo global), esta pesquisa faz uma análise da introdução da tecnologia de diodos emissores de luz – LED (em inglês Light Emitting Diode) no setor de iluminação pública (3 por cento do consumo de energia elétrica no Brasil), a partir de uma análise dos impactos socioambientais e econômicos, com foco num estudo de caso na cidade de Los Angeles, nos Estados Unidos. Este projeto pioneiro é considerado uma das mais bem sucedidas iniciativas na introdução da tecnologia no mundo. Apesar dos grandes avanços na tecnologia LED, que revoluciona todo o mercado de iluminação, ainda são observados desafios para sua adoção de forma mais acelerada, especialmente no Brasil. O trabalho faz uma avaliação do potencial de economia de energia com a adoção da tecnologia LED no sistema de iluminação pública no Brasil e analisa os desafios para sua introdução e propõe sugestões de como rompê-los. / [en] Energy is at the core of sustainable urban development. And energy efficiency has been emerging as a key strategy for the environment, economy and society, given the pressures caused by the growing evidence of the challenges of climate change, the need to increase energy security and reduce local pollution, in addition to opportunities around cost savings. When the amount of energy losses is assessed, where more than half of the global energy produced is wasted by the time it reaches its final use and when the need to promote social inclusion is considered, where 1.1 billion people do not have access to electricity, the more critical this strategy becomes - to reduce losses, to increase the efficiency of conversion processes close to its maximum yields, and also to introduce disruptive changes to the conversion processes, increasing its theoretical yields. Given the relevance of the lighting industry in the context of electricity consumption (about 15 percent of global consumption), this study analyzes the introduction of LED (Light Emitting Diode) technology in the street lighting sector (3 percent of electricity consumption in Brazil). It is an example of innovation technology that brings in a new paradigm of electricity conversion, which is nine times more efficient than conventional incandescent lamps, with the potential to be twice as efficient as high sodium vapor lamps. In addition, LED technology will enable street lighting to be a multi-dimension system, that goes beyond providing adequate lighting levels, but promoting connectivity, communication, monitoring and big data management.

[pt] O crescente consumo de energia é preocupante, principalmente pelo uso de sistemas de condicionamento de ar e de iluminação artificial. Nas edificações modernas, os projetos arquitetônicos vêm negligenciando os fatores que proporcionam o conforto ambiental. Baseando-se nos conceitos da arquitetura sustentável, esta dissertação propõe e modela um sistema que otimiza os parâmetros da edificação que influenciarão no consumo de energia elétrica, nos custos com a construção e na emissão de poluentes pela edificação. Propõe-se um modelo de algoritmos genéticos que, juntamente com um programa de simulação de energia, EnergyPlus, constitui o modelo evolucionário desenvolvido neste trabalho. Este modelo otimiza parâmetros como: dimensionamento de aberturas e de pédireito; orientação da edificação; condicionamento do ar; disposição de árvores no entorno da edificação; etc . O modelo evolucionário tem sua ação e eficácia testados em estudo de casos - edificações desenhadas por projetista -, em que se alteram: espessura das paredes, altura de pé direito, largura de janelas, orientação quanto ao Norte geográfico, localização de elementos sombreantes (árvores), uso ou não de bloqueadores solares. Estes fatores influenciarão no conforto térmico da edificação e, consequentemente, no consumo elétrico dos sistemas de condicionamento de ar e de iluminação artificial, que por sua vez, influenciam os parâmetros que se pretende otimizar. Os resultados obtidos mostram que as otimizações feitas pelo modelo evolucionário foram efetivas, minimizando o consumo de energia pelos sistemas de condicionamento de ar e de iluminação artificial em comparação com os resultados obtidos com as edificações originais fornecidas pelo projetista. / [en] The continuous rising on energy consumption is a concerning issue, especially regarding the use of air conditioning systems and artificial lighting. In modern buildings, architectural designs are neglecting the factors that provide environmental comfort in a natural way. Based on concepts of sustainable architecture, this work proposes and models a system that optimizes the parameters of a building that influence the consumption of electricity, the costs with the building itself, and the emission of pollutants by these buildings. For this purpose a genetic algorithm model is proposed, which works together with an energy simulation program called EnergyPlus, both comprising the evolutionary model developed in this work. This model is able to optimize parameters like: dimensions of windows and ceiling height; orientation of a building; air conditioning; location of trees around a building; etc. The evolutionary model has its efficiency tested in case studies - buildings originally designed by a designer -, and the following specifications provided by the designer have been changed by the evolutionary model: wall thickness, ceiling height, windows width, building orientation, location of elements that perform shading function (trees), the use (or not) of sun blockers. These factors influence the building s heat comfort and therefore the energy consumption of air conditioning systems and artificial lighting which, in turn, influence the parameters that are meant to be optimized. The results show that the optimizations made by the evolutionary model were effective, minimizing the energy consumption for air conditioning systems and artificial light in comparison with the results obtained with the original buildings provided by the designer.

[pt] A comunicação por fibras ópticas utiliza diversos modelos herdados dos sistemas de telecomunicações tradicionais. Recentemente, a necessidade de maior controle sobre o fluxo de dados tem atraído muita atenção para as vantagens da comunicação óptica adaptativa. Num sistema de comunicação adaptativo, o fluxo de dados pode ser alterado em função de variações na qualidade do canal ou simplesmente pela necessidade de racionalizar a utilização dos recursos disponíveis. A interoperação entre redes pressiona pela necessidade de uma rede elástica e a expectativa é que este tipo de rede permita o controle sobre vários níveis da estrutura de comunicação. Nesta tese, a análise deste tema se concentra na camada física da rede óptica, em que a elasticidade pode ser obtida através de diferentes técnicas de modulação e multiplexação. A camada física de uma rede óptica adaptativa deve responder a variações e restrições do meio de transmissão. O consumo de energia, por exemplo, é um requisito cada vez mais presente nos projetos das redes de comunicação e a relevância deste requisito tende a aumentar na medida em que as redes ópticas aumentam sua capilaridade. O principal objetivo desta tese é analisar uma solução de comunicação óptica adaptativa que atenda aos requisitos básicos de uma rede elástica. O sistema de comunicação em análise é baseado em modulações realizadas no espaço de sinais de quatro dimensões, também conhecidas como modulações 4D. A perspectiva adotada privilegia a polarização da portadora óptica. A vantagem em adotar esta perspectiva, reside no fato de que ela permite a construção de modulações multidimensionais utilizando os fibrados de Hopf. Conforme será observado, o uso dos fibrados de Hopf em conjunto com o conceito matemático denominado vértice embutido de politopos, potencializa as soluções de engenharia para o problema da comunicação óptica adaptativa. / [en] Fiber-optic communications use several models inherited from traditional telecommunications systems. Recently, the need to improve the control over the data flow has attracted attention to the advantages of adaptive optical communication. In adaptive systems, the data flow can be altered due to changes in the channel quality or simply to rationalize the use of available resources. Interoperation between networks further presses on the need for an elastic network and the expectation is that this type of network will allow control over various levels of the communication structure. In this thesis, the analysis of this theme focuses on the physical layer of the optical network, where elasticity can be obtained through different modulation and multiplexing techniques. The physical layer of an adaptive optical network must respond to variations and restrictions of the transmission medium. Energy consumption, for example, is a requirement that is increasingly present in communication network projects and the relevance of this requirement tends to increase as optical networks expands in capillarity. The main objective of this thesis is to analyze an adaptive optical communication solution that meets the basic requirements of an elastic network. The communication system under analysis is based on the four-dimensional signal space modulations, also known as 4D modulations. The perspective adopted favors the polarization of the optical carrier. The advantage in adopting this perspective resides in the fact that it allows the construction of multidimensional modulations using Hopf bundles. As will be observed, the use of Hopf bundles in conjunction with the mathematical concept called embedded vertex polytopes, improves the engineering solutions to the problem of adaptive optical communication.

[pt] Como os retornos das carteiras formadas por ações de setores econômicos brasileiros são utilizados pelos investidores? As informações contidas nesses retornos são capazes de explicar os movimentos das ações brasileiras? O objetivo do presente trabalho é ajudar a responder a essas perguntas ao pesquisar se os retornos e a volatilidade dos fatores SMB e HML do modelo de três fatores de Fama e French podem ser previstos pelos retornos passados de 16 carteiras formadas por empresas de um mesmo setor econômico listadas na BM&FBOVESPA no período de 1995 a 2012. A análise revela que 14 de 16 setores preveem o retorno do SMB para um mês à frente. Ademais, os retornos de um número significante de setores preveem a volatilidade do SMB e HML para até três meses adiante. Considerando a capacidade explicativa do modelo de Fama e French para o mercado brasileiro, os resultados desta pesquisa indicam que os retornos setoriais brasileiros contêm informações valiosas para os fatores SMB e HML, demonstrando que os investidores não conseguem absorver todas as informações disponíveis em um tempo hábil, fazendo com que estas se difundam gradualmente no mercado. / [en] How are the brazilian industry returns used by investors? Can the information contained in these returns explain the movements of Brazilian shares? The purpose of this work is to help answer these questions by examining whether the returns and the volatility of SMB and HML factors of Fama-French threefactor model can be predicted by past returns of 16 portfolios formed by companies from the same industry listed on São Paulo Stock Exchange (BM&FBOVESPA) between 1995 and 2012. The analysis reveals that 14 of 16 industries predict the SMB returns one month ahead. Furthermore, the returns of a significant number of industries predict the volatility of SMB and HML factors up to three months ahead of time. Considering the explanatory capability of the Fama-French model for the Brazilian market, the results of this research show that Brazilian industry returns contain valuable information for the SMB and HML factors, demonstrating that investors cannot absorb all the information in a timely manner, resulting in their gradual diffusion throughout the market.

[pt] A dissertação tem por objetivo avaliar o grau de comprometimento de grandes consumidores de energia elétrica com preceitos da sustentabilidade e do preocupante fenômeno das mudanças climáticas. No contexto do comprometimento da política brasileira com o desenvolvimento sustentável, o trabalho revê os principais acordos e recomendações internacionais que visam a mitigação e adaptação às mudanças climáticas e sustentabilidade como subsídios metodológicos à construção de um questionário estruturado. O questionário foi aplicado junto aos grandes clientes da concessionária de energia elétrica do Rio de Janeiro, que atende 4,1 milhões de consumidores na média e alta tensão (68 porcento da população e 66 porcento do PIB do segundo estado economicamente mais desenvolvido do país). A pesquisa de campo realizada permitiu identificar, na visão das organizações participantes, as ações de sustentabilidade e as medidas empresariais de adaptação e mitigação do fenômeno estudado. À luz das melhores práticas e diretrizes internacionais, foi proposto um indicador e uma métrica para avaliar o grau de comprometimento à essas práticas e tendências. Os resultados da pesquisa, estratificados por classes de consumidores, permitem avaliar, com base nos consumos de energia, o preocupante nível de emissões de gases efeito estufa (tCO2eq) que resultam da geração da energia elétrica consumida pelos clientes da concessionária. Não obstante mais de 90 porcento das organizações terem considerado a sustentabilidade como oportunidade de negócios e diferencial competitivo para viabilizar nichos de mercado, os resultados da pesquisa indicam que, na média, é preocupante o baixo grau de comprometimento dos grandes usuários de energia elétrica com as medidas desejáveis de restrição às emissões. / [en] In the context of global concerns related to climate change due to the alarming and unprecedented growth of greenhouse gas (GHG) emissions, the present study evaluates the commitment to emissions restrictions among large users of electricity produced by a utility company that serves 4.1 million consumers (68 percent of the population and 66 percent of the gross internal product for the second most economically developed Brazilian state), based on the proposed metrics and indicator. The present work reviews the primary international agreements and recommendations that aim to mitigate and adapt to climate change and sustainability, in light of the Brazilian commitment to the policy of sustainable development. A survey was developed for the participating organisations, which were classified by economic sector, to expose them to 18 issues that reflect worldwide guidelines on emission constraints. Based on their total energy consumption, the survey discusses the worrying level of GHG emissions (tonnes of equivalent carbon dioxide, tCO2eq) associated with the generation of the electricity consumed by the largest utility company customers. Although over 90 percent of the organisations considered sustainability to be both a business opportunity and a competitive differential that enables niche markets, the results of the present study indicated a low degree of commitment to the desired emission restrictions from the larger electricity consumers, on average.

[pt] No cotidiano das empresas a seleção de projetos é feita muitas vezes de forma arbitrária, ignorando os interesses dos diversos stakeholders e privilegiando as prioridades da gestão vigente. Este estudo utiliza o método AHP de análise multicritério para qualificar projetos de eficiência energética aplicáveis a plantas de shopping centers a luz de critérios financeiros, estratégicos, sociais e ambientais e identificar formas de evidenciar os critérios mais importantes nesse processo decisório. Pretende-se fornecer a gestores e investidores uma ferramenta auxiliar ao processo de seleção de projetos focando em evidenciar os critérios mais importantes na decisão e mostrar de que forma estes são impactados por vieses de orientação estratégica empresarial. / [en] On enterprises daily routine project selection is sometimes made in an arbitrary way, ignoring stakeholders interests and sometimes privileging current management priorities. This study uses the AHP multicriteria method to qualify energetic efficiency projects applicable to shopping centers on bases of financial, strategical, social and environmental objectives and identify ways to spot the most important criteria on this analysis. It seeks to empower managers and investors with an additional tool on project selection support aiming to understand how company strategic objectives interfere on the way decision making is seen and evaluated by management.

[pt] Neste trabalho realizamos uma prova da viabilidade de um sistema de comunicação óptica com capacidade de transmissão de 50 Gbit/s em uma largura de banda de 50 GHz utilizando o legado dos sistemas com taxas de 10 Gbit/s. Uma série de configurações experimentais foi testada em uma ordem de complexidade crescente para verificar separadamente as etapas e as técnicas aplicadas para o aumento da capacidade de transmissão de dados e a eficiência espectral. Em alguns casos, a curva característica resultante da configuração backto- back do analisador de taxa de erro de bit média foi utilizada como referência para comparação das configurações experimentais realizadas durante o trabalho. / [en] In this work we perform a proof of feasibility of 50 Gbit/s transmission within a 50 GHz optical bandwidth exploring the 10 Gbit/s legacy. A series of experimental configurations were tested in an order of increasing complexity to verify separately the steps and applied techniques for increasing data transmission capacity and spectral efficiency. In some cases, the comparison of experimental configuration was made using the back-to-back configuration of the Bit Error Rate Tester.

[pt] O setor de saneamento desempenha um papel fundamental à vida humana. A gestão eficiente dos recursos hídricos é de grande relevância à sociedade devido à sua importância econômica e produtiva para o desenvolvimento de outros bens e serviços. O presente estudo apresenta uma análise de benchmarking com o objetivo de avaliar a eficiência dos custos operacionais das empresas de saneamento do Brasil. Este abordou 3 metodologias de benchmarking, sendo elas a Análise Envoltória de Dados (DEA), Mínimos Quadrados Ordinários Corrigidos (MQOC) e Análise de Indicadores de Desempenho. Inicialmente foi estimada uma eficiência média a partir do DEA e MQOC, em seguida foi realizado o ajuste desta eficiência através de variáveis não gerenciáveis pelas empresas, por meio da regressão TOBIT. Por fim, foi feita uma análise complementar através de 15 indicadores de desempenho que abarcavam características de custos médios, produtividade e perdas de água no setor de saneamento. Os dados utilizados para este estudo foram disponibilizados pelo Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS). Para a estimação da eficiência foi considerado como variável de insumo o custo operacional das empresas (OPEX) Para produto, as variáveis de quantidade de ligações ativas e volume faturado de água e esgoto. Observou-se que o impacto das variáveis não gerenciáveis beneficiou o desempenho das empresas, mas não gerou mudanças significativas quanto à posição no ranking de eficiência. O resultado da eficiência média estimada pelas metodologias DEA e MQOC indicou a SANEPAR como benchmark relativamente aos seus custos operacionais, bem como a análise de indicadores de desempenho, para o ano de 2012. / [en] The sanitation sector plays a key role in human life. Efficient management of water resources is completely revelant to society because of their economic and productive importance for the development of other goods and services. This study presents a benchmarking analysis in order to evaluate the efficiency of the operating costs of sanitation companies in Brazil. Three benchmarking methodologies were used, Data Envelopment Analysis (DEA), Corrected Ordinary Least Square (COLS) and Performance Indicators Analysis. Initially an average efficiency was estimated from the DEA and COLS. Later, through TOBIT regression, an adjustment of this efficiency was made through this uncontrollable variables by companies. Finally, an additional analysis was performed using 15 performance indicators that spanned average cost characteristics, productivity and water losses in the sanitation sector. The data used for this study were provided by the Brazilian Sanitation Information System (SNIS). To estimate the efficiency was considered as an input variable operating costs of companies (OPEX).Regards to product, the amount of variable active links and volume of billed water and sewage were considered. It was observed the impact of uncontrollable variables benefited performance of the companies, but did not cause significant changes on the position in the ranking of efficiency. The result of the average efficiency estimated by the DEA and COLS methodologies indicated SANEPAR as a benchmark due to its operating costs, as well as the performance indicator analysis for the year 2012.