Made available in DSpace on 2013-08-07T18:55:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000436434-Texto+Completo-0.pdf: 2324920 bytes, checksum: cdf79816569d7d9b352a5a2d9b93437f (MD5) Previous issue date: 2012 / The search for materials that can replace or restore damaged tissues is due to the search for better life quality of the population. Considering that cardiovascular diseases are the main causes of death in Brazil (Banco de Saúde, 2010), needs some devices that have efficacy in cardiac regeneration, addressing about issues of long-term safety and promoting the healing of vascular vessels (PR Newswire, 2010). In this sense, this paper developed the synthesis of biostable polyurethanes from the reaction of polycaprolactone diol (PCL) with different diisocyanates (HDI and H12MDI), characterizing them by morphological analysis (MEV), thermal (TGA and DSC), mechanical (DMA) and structural (IV), but also evaluating their in vitro cytotoxicity, by testing for the evaluation of cell viability (MTT and VN test) and cell proliferation (Trypan Blue test) using NIH-3T3 fibroblast cells, comparing them with commercial materials, Dacron and PTFE. The obtained results showed that the synthesized polyurethanes had average molar weight (Mw) ranging between 30000 and 263000 g/mol, as well as a plasticity depended of polyol used. The mechanical behavior of polyurethanes showed similar or greater than the commercial material, Dacron and PTFE. The biostability tests showed that there was mass loss below 20% of the materials exposed to hydrolytic degradation in the period of 270 days and below 5% in the enzymatic degradation in the period of 30 days. The cell viability of polyurethanes was superior to 80%, considered non-cytotoxic. Polyurethanes in this study showed favorable results for its possible use as biomaterial in cardiac applications. / A procura por materiais que possam substituir ou restaurar tecidos danificados deve-se à busca por melhor qualidade de vida da população. Levando em consideração que doenças cardiovasculares são as principais causas de mortes no Brasil (Banco de Saúde, 2010), necessita-se de dispositivos que possuam eficácia na regeneração cardíaca, abordando questões de segurança à longo prazo e promovendo a cicatrização de vasos vasculares (PR Newswire, 2010). Neste sentido, o presente trabalho desenvolveu a síntese de poliuretanos bioestáveis a partir da reação de policaprolactona diol (PCL) com diferentes diisocianatos (HDI e H12MDI), caracterizando-os por meio de análise morfológica (MEV), térmica (TGA e DSC), mecânica (DMA) e estrutural (IV), como também, avaliando sua citotoxicidade in vitro, através de testes para a avaliação da viabilidade celular (teste VN e MTT) e proliferação celular (teste Azul de Tripan) utilizando células fibroblásticas NIH-3T3, comparando-os com materiais comerciais, Dacron e PTFE. Os resultados obtidos mostraram que os poliuretanos sintetizados apresentaram massa molar ponderal média (Mw) variando entre 30000 e 263000 g/mol, bem como, uma plasticidade dependente do poliol utilizado. O comportamento mecânico destes poliuretanos mostrou-se semelhante ou superior aos materiais comerciais, Dacron e PTFE. Os testes de bioestabilidade mostraram que houve perda de massa abaixo de 20% dos materiais expostos à degradação hidrolítica no periodo de 270 dias e abaixo de 5% na degradação enzimática no periodo de 30 dias. A viabilidade celular dos poliuretanos mostrou-se superior a 80%, consideradas não citotóxicas. Os poliuretanos avaliados neste estudo apresentaram resultados favoráveis para seu uso como biomaterial em possíveis aplicações cardiológicas.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:55:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000383034-Texto+Completo-0.pdf: 7466930 bytes, checksum: 883567df67b7c43a7ed057f86af456dc (MD5) Previous issue date: 2006 / The present work evaluated the durability of anti-corrosive reinforcements with (hot dip) treatment and steel reinforcements of common steel without treatment on the evolution of corrosion through the reduction of ion chloride in concrete specimen with different water/cement relations and kind of cement. The corrosion process was carried out through quick tests using drying cycles and partial immersion in a 5% NaCl solution. It was evaluated in a complementary way with pull-out tests performed by numerical modeling the bond of the reinforcement with concrete different corrosion penetrations. For the experimental tests, specimens were made in a prismatic way with reduced dimensions. The concrete was molded with three different water/cement relations (0. 4; 0. 5 and 0. 6) and with two kinds of cement, the CPIV (Portland-pozzolan cement) and CPII F (Portland cement with calcareous filler). The reinforcements inserted in the concrete served as sensors for the electromechanically measurements. The current density, corrosion potential and polarization resistances of the electromechanical measurements showed the corrosion evolution of the reinforcements after concluding each cycle, in a total of 8 performed cycles. For the bond test of the reinforcement/concrete through finite elements, it was designed a specimen model identical to the experimental corrosion test one, using only the properties of concrete with CPIV and CPII F cement in relation to 0,5 water/cement. The analytical model used to obtain more information about the bond of the reinforcement in the concrete produced similar results to the ones reported in literature for thickness of corrosion penetration above 0,2mm. / O presente trabalho avaliou a durabilidade de armaduras com tratamento anti-corrosivo (galvanização a fogo) e armaduras de aço comum sem tratamento na evolução da corrosão através da indução de íons cloreto em corpos-de-prova de concreto com diferentes relações água/cimento e tipos de cimentos. Os processos de corrosão se deram através de ensaios acelerados usando ciclos de secagem e imersão parcial em solução de 5% de NaCl. De forma complementar, foi avaliado, através de ensaio de arrancamento realizado por modelamento numérico a tensão de aderência da armadura com concreto em diferentes níveis de corrosão. Para os ensaios experimentais foram confeccionados doze corpos-de-prova de forma prismática com dimensões reduzidas. Os concretos foram moldados com três diferentes relações água/cimento (0,4; 0,5 e 0,6) e com dois tipos de cimento o CPIV (cimento Portland pozolânico) e CPII F (cimento Portland composto com fíler calcário). As armaduras inseridas nos concretos serviram de sensores para a realização das medições eletroquímicas. As medições eletroquímicas de Densidade de corrente de corrosão (Icorr), Potencial de corrosão (Ecorr) e Resistência de polarização (Rp) mostraram a evolução da corrosão das armaduras após a finalização de cada ciclo, somando-se no total de oito ciclos realizados. Para o ensaio de tensão de aderência da armadura/concreto através de elementos finitos foi projetado um modelo de corpo-de-prova idêntico ao do ensaio experimental de corrosão, utilizando as propriedades somente dos concretos com cimento CPIV e CPII F com relação água/cimento 0,5. Foram testadas armaduras de 8mm de diâmetro com diferentes níveis de penetração da corrosão. Os melhores resultados obtidos nos ensaios experimentais, em termos de desempenho frente à corrosão, foram para as seguintes condições experimentais: armadura galvanizada, relação água/cimento de 0,4 e cimento CPIV.O modelo analítico utilizado para obter informações sobre a tensão de aderência da armadura no concreto produziu resultados similares aos relatados na literatura para espessuras de penetração de corrosão superiores a 0,2mm.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:55:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000383030-Texto+Completo-0.pdf: 6878557 bytes, checksum: 5f1c83e9a47491adfecd8ffbc7b21de4 (MD5) Previous issue date: 2006 / The last years, the jewellery industrial sector is becoming of significance importance in the scenario of national and international economy. Brazil is one of the jewels biggest world producer, being the Rio Grande do Sul the leading among all Brazilian states, with a regional distinction for the city of Guaporé witch has more than a hundred jewel factories, where are produced gold and silver jewels and semijewels plated with gold and silver. In spite of it, there are very few literature related to scientific studies in the jewellery area, particularly nationwide. In this context, this research has as a main aim to investigate the Zn-Al- Cu-Mg alloy that has recently applied in fabrication of jewel-plated in order to obtain information about the properties of interest to fabrication and plated processes. The experimental methodology utilized in this work involved the following steps: analysis of superficial defects in gold and silver plated semi-jewel made with Zn-Al-Cu-Mg commercial alloy and as well as the determination of its microstructure and mechanical characteristics; compositional modification of this alloy by the addiction of extra Copper and Magnesium and study of their effects in the alloy properties; and as a final point the evaluation of gold plating capacity of the commercial alloy and the alloy modified with Copper and Magnesium. This study demonstrated that composition variations modified considerably the microstructure of the alloy and consequently its mechanical properties, as well as this plating capacity. The employed characterization techniques CA-CCA (Computer- Aided Cooling Curve Analysis), DTA (Differential Thermal Analysis), Dilatometry and optical and scanning electron microcopies where of fundamental importance to better understand the influence of chemical composition on the microstructure and properties of the Zn-Al-Cu-Mg alloy. However, it was observed that another factor of great influence in the quality of the superficial plated of this alloy is the procedure and quality of cleaning effectuated in the parts for posterior platting process. / Nos últimos anos, o setor Joalheiro vem demonstrando uma importância cada vez mais significativa no cenário econômico nacional e internacional. O Brasil aparece entre os maiores produtores de Jóias do mercado mundial, assim como, o Rio Grande do Sul entre os estados brasileiros, com destaque regional para o Município de Guaporé que têm mais de 100 fábricas, onde são produzidas peças em Folhado, Prata ou Ouro. Entretanto, vale enfatizar que a literatura disponível referente a estudos científicos voltados para o setor Joalheiro é escassa, particularmente em nível nacional. Nesse contexto, esta pesquisa tem como objetivo principal investigar a liga à base de Zn-Al-Cu-Mg que recentemente tem sido aplicada na fabricação de jóias folheadas, com a finalidade de obter informações sobre suas propriedades de interesse aos processos de fabricação e de revestimento. A metodologia experimental utilizada no desenvolvimento desse trabalho envolveu as seguintes etapas: análise dos defeitos de acabamento em semi-jóias folhadas com Ouro e Prata confeccionadas com a liga comercial à base de Zn-Al-Cu-Mg e determinação de suas características microestruturais e mecânicas; modificação composicional dessa liga pela adição extra de Cobre e Magnésio e estudo dos seus efeitos nas propriedades da mesma e por fim avaliação da capacidade de revestimento com Ouro da liga comercial e modificada pela adição de Cobre e Magnésio. Este estudo mostra que variações composicionais da liga Zn-Al-Cu-Mg modifica de forma significativa a microestrutura da referida liga e conseqüentemente suas propriedades mecânicas, bem como sua capacidade de revestimento. As técnicas de caracterização utilizadas, CA-CCA (Computer-Aided Cooling Curve Analysis), DTA (Differential Thermal Analysis), Dilatometria e Microscopias Óptica e Eletrônica de Varredura, foram fundamentais para entender melhor a influência da composição química na microestrutura e propriedades da liga à base de Zn-Al-Cu-Mg. Contudo, observou-se que um outro fator de grande influência na qualidade do revestimento dessa liga é o procedimento e qualidade de limpeza prévia efetuadas nas peças para o posterior folhamento.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000418178-Texto+Completo-0.pdf: 2908646 bytes, checksum: 94b26b7df3564d7113baa0032d56cd54 (MD5) Previous issue date: 2009 / The use of polyurethanes for surface coatings whatever they are as textile, leather or paper has been grown significantly worldwide This paper has the objective of studying the influence of nature of chain extenders in the physicochemical and mechanical properties of polyurethanes used as material for surface coating. In this sense, polyurethane based solvent (SU) was produced similarly to a commercial product used for coating of textiles surfaces, paper among others products. The polyurethane was obtained through the reaction between Isophorone diisocyanate (IPDI) and polyols polyesters mixture of 2000 and 1000 g/mol, using the method of two stages (method of pre-polymer). The extension of chain was carried through with two diamines (PDA e IPDA)/IPDI. The reactional follow up was carried out by FT-IR and the final polymer obtained was characterized with the techniques of FT-IR, Viscosimetry, DMTA, DSC and GPC. The polymers synthesized showed relativity low cristalinity (17%), molecular weight (7091 g/mol) and viscosity (6000 cPs) very similar to the commercial products. The chain extensions carried out with the mixture of diamines and with pure and isolated diamines showed significative differences in the physico-chemical and mechanicals properties of the polymers obtained as the yield and ductility that were significantly influenced by the structure of the diamines used. / O uso de poliuretanos para recobrimento de superfícies sejam elas, têxteis, couro ou papel, tem crescido de forma significativa a nível mundial. Este trabalho tem como objetivo estudar a influência da natureza dos extensores de cadeia nas propriedades físico-químicas e mecânicas de um poliuretano que tem uso como material de recobrimento de superfícies. Neste sentido, sintetizou-se um poliuretano base solvente (SU) similar a um produto comercial, utilizado para recobrimento de superfícies têxteis, papel entre outros. O poliuretano foi obtido através da reação entre Isoforona diisocianato (IPDI) e uma mistura de polióis poliésteres de massa molar 1. 000 e 2. 000 g/mol, utilizando o método de duas etapas (método do prépolímero). A extensão de cadeia foi realizada com mistura de duas diaminas (PDA e IPDA)/IPDI. O acompanhamento reacional foi realizado por FT-IR e o polímero final obtido foi caracterizado com as técnicas de FT-IR, Viscosimetria, DMTA, DSC e GPC. Os polímeros sintetizados apresentaram cristalinidade relativamente baixa (máximo de 17%), massa molecular (7091 g/mol) e viscosidade (6000 cPs) muito semelhantes aos produtos comerciais existentes no mercado. A extensão realizada com a mistura de aminas e com as aminas puras e isoladas apresentou diferenças muito significativas nas propriedades físico-químicas e mecânicas dos polímeros obtidos, como o limite de elasticidade e ductibilidade que foram influenciados significativamente pela estrutura das diaminas utilizadas.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000429688-Texto+Completo-0.pdf: 2839415 bytes, checksum: b3a0eae8a91029f0b34ff4d7cd57a89c (MD5) Previous issue date: 2010 / Nowadays it has been installed a pilot plant to produce Biodiesel from vegetable and animal oils, particularly used frying oils, with capacity of 380 L per reaction, manufactured by RSBIO industry and located at the Centro Social Marista (CESMAR) of Porto Alegre, in partner with the PUCRS and RSBIO. This work presents a methodology to produce Biodiesel from used frying oil, consisting of collection and pre-treatment of the used oil, process and production of the Biodiesel, confection of an operational manual of the pilot plant and process, analysis of the Biodiesel and preliminary testing in diesel engines. The produced biodiesel (5 reactions) has been analyzed by Gas Chromatography (GC) to determine the esters content. The testing were performed on a dynamometric equipment using B20 (a mixture containing 20% and commercial diesel) compared with B5 (commercial diesel) and a four stroke diesel cycle engine, 2800 cm3, direct injection. The engine performances were analyzed by power curves, determining the power, torque and fuel consumption for each fuel, according to SAE Standards (Society of Automotive Engineers). The average results obtained showed the following values: B5 (28. 6 kW; 121 N. m; 1. 7 L/hr) and B20 (26. 8 kW; 114 N. m; 1. 5 L/hr). It was concluded that the use of B20 obtained by used frying oil does not generate significant changes in engine performance. / Atualmente encontra-se instalada uma mini-usina piloto para produção de biodiesel a partir de óleos vegetais e gorduras, mais especificamente com óleos de frituras usados, com capacidade de processamento de 380 L/batelada, cedida em comodato pela Empresa RSBIO Máquinas e Equipamentos Ltda ao Centro Social Marista (CESMAR) de Porto Alegre, em parceria com a PUCRS. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma metodologia para produção do biodiesel, envolvendo a coleta e pré-tratamento do óleo de fritura, processamento e produção de biodiesel, confecção de manual operacional da mini-usina e do processo, análises do biocombustível e testes preliminares em motor diesel com diferentes misturas. O biodiesel produzido (total de 5 bateladas) foi analisado por Cromatografia Gasosa (CG) para determinar os teores de ésteres. Para os testes de desempenho, foram realizados ensaios em motor ciclo diesel de 2800 cm3, 4 cilindros, injeção eletrônica, instalado em banco dinamométrico. Nos ensaios realizados segundo normas da SAE (Society of Automotive Engineers), foram analisados parâmetros como potência, torque e consumo específico de combustível. Os resultados obtidos apresentaram os seguintes valores médios: B5 (28. 6 kW; 121 N. m; 1. 7 L/hr) e B20 (26. 8 kW; 114 N. m; 1. 5 L/hr), sendo que o uso de B20 não alterou de forma significativa o desempenho do motor.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000396270-Texto+Completo-0.pdf: 2684268 bytes, checksum: 3af158eac27cc24bbc459e3435a85cf7 (MD5) Previous issue date: 2007 / The present study is related to the synthesis of bipyridine and bithiophen organic ligands, and to the subsequent coordination of these bonders to transition metal salts, which form coordination polymers or net polymers. Coordenation polymers are formed by organic structures which are replaced in different ways and coordinated to transition metals through continuous repetition. Polymers are compounds of great interest due to the aspects related to the shape of net structures. They present some properties, such as magnetism, conductivity and luminescence. The organic ligands were obtained from the condensation of 1,2- phenylenediamine or ethylenediamine with pyridine and thiophenes, in the presence of formic acid, forming different organic ligands, sometimes called spacers. Afterward, these ligands were coordinated with cobalt, nickel and palladium salts, and with biphasic system composed by THF/ethanol, in order to synthesize polymers of coordination. The characterization of the ligands was made by spectroscopy of nuclear magnetic resonance of 1H and 13C, by infrared spectroscopy, and by dispersive of xray in single crystals. The morphological analysis of polymers was done by scanning electronic microscopy, which shows the presence of compounds with layered structures ordenated, besides the presence of nickel, cobalt and palladium. / O presente trabalho está relacionado com a síntese de ligantes orgânicos bipiridínicos e bitiofênicos e a posterior coordenação desses ligantes a sais de metais de transição, formando polímeros de coordenação ou polímeros em rede. Os polímeros de coordenação são formados por estruturas orgânicas diferentemente substituídas coordenadas a metais de transição, repetindo-se continuamente. São compostos de grande interesse devido aos aspectos relacionados com o formato das estruturas em rede, apresentando algumas propriedades tais como, magnetismo, condutividade ou luminescência. Os ligantes orgânicos foram obtidos a partir da condensação de aminas aromáticas e alifáticas, como a 1,2-fenilenodiamina ou 1,2-etilenodiamina, com piridinas e tiofenos diferentemente substituídos, em presença de ácido fórmico, formando os diferentes ligantes orgânicos, chamados também de espaçadores. Esses ligantes foram posteriormente coordenados a sais de cobalto, níquel e paládio, em um sistema bifásico THF / Etanol, visando à síntese dos polímeros de coordenação. A caracterização dos ligantes foi feita por espectroscopia no infravermelho, espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 1H e 13C e difração de raios-X de monocristais. A análise morfológica dos polímeros sintetizados foi realizada por microscopia eletrônica de varredura, MEV, mostrando a presença de compostos com estruturas lamelares extremamente ordenadas, além da comprovação da presença dos metais níquel, cobalto e paládio.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000433801-Texto+Completo-0.pdf: 6968321 bytes, checksum: 53afc64e5241c733f59d965843b3c836 (MD5) Previous issue date: 2011 / The research laboratories in the universities are places with many activities including teaching, research and technical services. However, not always the organization management processes and the satisfactory integration of strategies, mission, vision, staff and activities of knowledge are systematically checked out. This study proposes the implementation of quality management in universities laboratories for research, having as a goal to assist in evaluating and improving their processes and serving as a reference in the management of research laboratories. Therefore, the study proposes the implantation of quality tools such as 5S Program, having GLP-Good Laboratory Practice and the standards ABNT NBR ISO 9001: 2008 and ABNT NBR ISO/IEC 17025: 2005, as a reference to this work. The main results were the organization and optimization of activities developed in the laboratory in pursuit of excellence in the training of researchers and the introduction of the idea of quality in the University environment. / Os laboratórios de pesquisa das universidades são locais com muitas atividades, dentre elas, o ensino, a pesquisa e prestação de serviços técnicos. Porém, nem sempre é verificada a organização sistemática de seus processos de gestão e a integração satisfatória de estratégias, missão, visão, pessoal e atividades do conhecimento. Este estudo propõe a implantação da gestão da qualidade em laboratórios de pesquisa em universidades, tendo, como objetivo, auxiliar na avaliação e melhoria de seus processos e servir como referência na gestão de laboratórios de pesquisa. Para tanto, o estudo da implantação de ferramentas da qualidade, como o Programa 5S e tendo a BPL – Boas Práticas de Laboratório, as Normas ABNT NBR ISO 9001:2008 e ABNT NBR ISO/IEC 17025:2005, como referência, orientam esse trabalho. Os principais resultados obtidos foram a organização e a otimização das atividades desenvolvidas no laboratório em busca da excelência na formação de pesquisadores e a introdução da cultura da qualidade no ambiente universitário.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000445207-Texto+Completo-0.pdf: 16170539 bytes, checksum: 41842e991640c224b673f681192cc03b (MD5) Previous issue date: 2013 / Research has been carried out for the development and manufacturing of solar cells in n-type silicon wafers, and one of the key issues for this development is the surface passivation of boron doped emitter in the p+nn+ structure. An alternative to the passivation of p+-type surfaces is the implementation of a floating junction, ntype, to reduce the surface recombination. The aim of this work was to implement a n+ region on the front surface of industrial solar cells p+nn+ by using a simplified method, producing the (n+)p+nn+. Liquid dopants deposited by spin-on were used and the diffusion thermal process was performed in a belt furnace in order to obtain the floating n+ region. Front metal grid based on Ag or Ag/Al was deposited by screenprinting and it etched-through the n+ region to establish the frontal contact of the (n+)p+nn+, creating a floating n+ region between the metal fingers. Diffusion temperature and belt speed were varied in order to obtain a n+ region that inverted the p+ emitter surface. It was observed that inversion only was confirmed by hot probe test for a diffusion temperature (TD) of 900 °C and belt speed (V E) of 50 cm/min, with two passes through the furnace. However, the processes carried out in the same temperature and VE = 50 cm/min, 100 cm/min and 133 cm/min presented phosphorus profiles (measured by ECV, electrochemical capacitance-voltage profiling) that can produce inversion of the surface p+ to n+.The best solar cell fabricated with n+ region on p+ was processed with TD = 900 °C and V E = 133 cm/min and presented the following electrical characteristics: VOC = 573 mV, JSC = 33. 4 mA/cm2, FF = 0,51 and h= 9. 6%. By one- and two-dimensional simulations of the (n+)p+nn+ structure, it was confirmed that the produced solar cells presented low shunt resistance due to the leakage currents in the n+ region deposited on the emitter which decreased the cell efficiency when compared with those with p+nn+ structure. / Pesquisas têm sido realizadas para o desenvolvimento e fabricação de células solares em lâminas de silício tipo n, sendo que uma das questões chave para esse desenvolvimento é a passivação da superfície do emissor dopado com boro na estrutura p+nn+. Uma alternativa para a passivação de superfícies de tipo p+ é a implementação de uma junção flutuante, tipo n, para reduzir a recombinação em superfície. O objetivo desse trabalho foi implantar, por um método simplificado, regiões tipo n+ sobre a superfície frontal de células solares p+nn+ industriais, formando a estrutura (n+)p+nn+. Para produzir experimentalmente a região n+ flutuante, usaram-se líquidos dopantes depositados por spin-on e realizou-se o processo térmico de difusão em forno de esteira. A malha metálica frontal de Ag ou Ag/Al foi depositada por serigrafia e perfurou a região n+ para estabelecer o contato frontal da célula (n+)p+nn+, formando-se uma região n+ flutuante entre as trilhas metálicas. Foram variadas a velocidade de esteira e a temperatura, durante o processo de difusão de fósforo, a fim de obter uma região n+ que invertesse superficialmente a região p+. Observou-se que a inversão da região p+ para n+ somente se confirmou pela técnica da “ponta quente” para uma temperatura de difusão (TD) de 900 ºC e velocidade de esteira (VE) de 50 cm/min, com duas passagens pelo forno. No entanto, as medidas de perfis realizadas indicaram que processos na mesma temperatura e VE = 50 cm/min, 100 cm/min e 133 cm/min, também poderiam produzir uma inversão da superfície de p+ para n+. A melhor célula solar fabricada com região n+ sobre p+ foi processada com TD = 900 °C e V E= 133 cm/min e apresentou as seguintes características elétricas: VOC = 573 mV, JSC = 33,4 mA/cm2, FF = 0,51 e h = 9,6 %. Utilizando simulações uni e bidimensionais da estrutura (n+)p+nn+ confirmou-se que as células solares produzidas obtiveram baixa resistência em paralelo devido a correntes de fuga na região n+ depositada sobre o emissor e que diminuíram a eficiência das células quando comparadas com aquelas de estrutura p+nn+.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 000415932-Texto+Completo+Anexo+A-1.pdf: 16364544 bytes, checksum: 8bf59c1726978a4ae555771637be03b2 (MD5) 000415932-Texto+Completo-0.pdf: 3172710 bytes, checksum: 32c00960607f5a28c027a3959111d56c (MD5) Previous issue date: 2009 / Bifacial solar cells are active on both faces and when associated to optical concentrators can reduce the cost of photovoltaic moduls. The purpose of this work was to develop fabrication processes to obtain industrial bifacial solar cells on Si-Cz, p-type wafers, with 62 cm2 and metal grid deposited by screen-printing. Devices were developed with n+pn+ and n+pp+ structures. For cells without back surface field (n+pn+), the deposition of Al/Ag paste on the rear face, above or under the antireflection coating, do not affect the results and a low front face efficiency of 6. 1 % was measured. For the process with Al selective emitter, we concluded that Al paste has to be deposited directly on the silicon wafer, producing solar cells with efficiency of 11. 5 % and 1. 2 %, for front face and rear face illumination, respectively. Rear p+ region in n+pp+ cells was formed by boron diffusion. For diffusion processes of boron at 1000 °C with BBr3 as doping source, we observed that 0. 1 % of BBr3 in the furnace ambient results in cells similar to that produced with 0. 07 % of BBr3, a standard value. Best bifacial cell achieve efficiencies of 12. 2 % for frontal illumination and 5. 4 % for rear illumination. Three BBr3 concentrations, that is, 0. 07 %, 0. 1 % and 0. 15 %, were used for boron diffusion at 900 ºC. We observed that concentration of 0. 1% produced the better cells, obtaining efficiencies of 12. 8 % and 8. 4 % (front/rear face). Solar cells processed with the same fabrication sequence but using liquid dopant PBF20 deposited by spin-on instead of BBr3 produced 13. 4 % and 9. 4 % efficient solar cells, for frontal and rear face illumination, respectively. These results are similar to that obtained with boron diffusion based on BBr3.Best cell was fabricated following a sequence process with an only step for boron diffusion and oxide growth, presenting efficiencies of 14. 3 % and 10. 9 %. Concerning number of dopant layers and how it is dried, we observed that for one layer best results are obtained for horizontal position in the dry oven. However, for double layer, vertical distribution in the dry oven allows the production of cells with higher efficiency. / A célula solar bifacial é ativa em ambas as faces e associada a sistemas ópticos de concentração possibilita redução de custo. Este trabalho centrou-se no desenvolvimento de processos para fabricação de células solares bifaciais industriais, de 62 cm2 com metalização por serigrafia em Si-Cz, do tipo p. Foram desenvolvidos dispositivos com as estruturas n+pn+ e n+pp+. Para as células solares sem formação de campo retrodifusor (n+pn+), verificou-se que a deposição da malha de Al/Ag na face posterior sobre ou sob o filme antirreflexo (AR) não afeta os resultados e a eficiência, de 6,1 % na face frontal, é baixa. Para os processos com emissor seletivo de Al, verificou-se que a pasta de Al deve ser depositada diretamente sobre o substrato de Si, resultando em células solares com eficiência de 11,5 % e 1,2 %, para a face frontal e posterior, respectivamente. Nas células n+pp+ a região posterior foi formada com boro. Nos processos com difusão de boro a 1000 °C com BBr3, verificou-se que com a concentração de 0,1 % de dopante no ambiente do forno as células solares apresentam parâmetros elétricos próximos aos obtidos com concentração de 0,07 %. A melhor célula bifacial apresentou a eficiência de 12,2 % na face frontal e 5,4 % na face posterior. Para a difusão a 900 °C, analisaram-se as concentrações de BBr3 de 0,07 %. 0,1 % e 0,15 %. Constatou-se que as melhores eficiências de 12,8 % e 8,4 %, ocorrem para a concentração de 0,1 %. As células solares fabricadas com o mesmo processo, porém com formação da região p+ com o dopante líquido PBF20, depositado por spin-on, apresentaram eficiências de 13,4 % e de 9,4 %, similares às do processo com BBr3.A melhor célula solar foi processada com passo térmico único para a difusão de boro e oxidação, atingindo as eficiências de 14,3 % e 10,9 %. Observou-se que para deposição de uma única camada do filme do dopante, os melhores resultados ocorrem quando as lâminas são secadas na estufa na posição horizontal. Porém, com filme duplo e secagem na posição vertical foram alcançadas maiores eficiências.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000412503-Texto+Completo-0.pdf: 4373576 bytes, checksum: 22ddb62c7d2930b54f20b7ab9486a6c9 (MD5) Previous issue date: 2009 / The world has always been worried about the environment. The greenhouse effect is most popular issue today. Carbon dioxide is one of the gases produced by mankind which has been on the spot lately, due to the fact that it is direct related to the greenhouse effect. A lot of work has been done trying to minimize the emissions of this gas, namely, biofuel, geological storage, oceanic storage, mineral carbonation and alkaline waste carbonation. The aim of this project is to develop a method of CO2capture and storage using a low price alkaline waste, steel slag. This waste has a high concentration of magnesium and calcium oxides, which are good for long term storage of this greenhouse gas. The method includes leaching the main components from the slag for a subsequent carbonation flowing CO2 throw the solution. The overall yield of the process – extraction and carbonation – proved to be significant (83%). The purity of the calcium carbonates obtained of 97%, showing that is really possible to have commercial products from the indirect steel slag carbonation. / Atualmente, a preocupação com o meio ambiente está em todas as atividades humanas, porém, nos últimos anos, as questões associadas às mudanças climáticas e ao efeito estufa tem se tornado objeto principal de estudo e discussões científicas e governamentais. O dióxido de carbono (CO2), que é um dos gases de efeito estufa, tem gerado grande preocupação devido ao fato de estar diretamente relacionado ao aquecimento global. Muita pesquisa tem sido feita com o intuito de reduzir as emissões atmosféricas desse gás, dentre elas pode-se citar o uso de biocombustíveis, o armazenamento geológico, o armazenamento oceânico, a carbonatação mineral e a carbonatação de resíduos alcalinos. O objetivo deste projeto foi o de desenvolver um método de captura e armazenamento de CO2 utilizando um resíduo de pouco valor agregado, a saber, a escória de aciaria elétrica. Este resíduo possui um alto teor de óxidos de cálcio e magnésio, compostos essenciais para o armazenamento em longo prazo desse gás de efeito estufa. O método consiste na lixiviação dos componentes principais e posterior carbonatação através da passagem do fluxo de CO2 pela solução. O rendimento global do processo – entre extração e carbonatação – para a obtenção de carbonato de cálcio mostrou ser bem significativo (até 83%). A pureza dos carbonatos de cálcio obtidos foi de 97%, mostrando que é possível que se obtenha produtos comerciais a partir da carbonatação indireta da escória.