Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000438589-Texto+Completo-0.pdf: 4872260 bytes, checksum: 7a7d4afb2e3e9cf2c377c01b09f71361 (MD5) Previous issue date: 2012 / This study evaluated the development of polyimide filter cartridge for use in high temperature particulate filtration of LDPE in the petrochemical industry. An epoxy prepared with DGEBA resin and a new curing agent formulation of polyaminoamide:amine 9:1 was evaluated for gluing pleating non-woven fabric to the cartridge metal borders. The research first step was to characterize LDPE particles (screening and SEM) of polyimide fiber (TGA and FTIR), polyimide non-woven fabric, polyester, and polyacrylonitrile copolymer (SEM) and epoxy (TGA, FTIR and DSC). The study second step was application in non-woven fabric for its dimensional alteration dimensional, permeability and inflammability. Polyamide non-woven fabric mechanical properties was analyzed by tensile strength under several temperatures in relation to time. Multifactor experiments for non-woven fabric filtration were analyzed using ANOVA. The third step was attributed to choosing an ideal formulation between DGEBA resin and curing agent through tensile strength test: regarding its preparation conditions, compared to other curing agents, thermal tests and humidity absorbance. Epoxy impact resistance was analyzed by izod. The last step was dedicated to cartridge filtration tests, laboratorial and industrial, in order to verify the construction set efficacy. Laboratory results obtained with cartridge prototypes show a better filtration performance with polyimide compared to other non-woven fabrics due its rapid onset of filtration cake, smaller load loss and low emission. After twenty-five months of industrial use of the polyimide cartridge filter with epoxy resin, it was observed good filtration conditions under up to 240ºC with low particle emission, controlled load loss and power reuse in the industrial process. / Neste estudo avaliou-se o desenvolvimento de filtro cartucho de poliimida para uso em altas temperaturas, para filtração de particulados de PEBD em indústria petroquímica. Foi pesquisado um epóxi, preparado com resina DGEBA e nova formulação de agente de cura de poliaminoamida:amina 9:1, para a colagem do não tecido plissado nas extremidades metálicas do cartucho. A primeira etapa da pesquisa consistiu na caracterização dos particulados de PEBD (peneiramento e MEV), da fibra de poliimida (TGA e FTIR), dos não tecidos de poliimida, do poliéster e poliacrilonitrila copolímero (MEV) e do epóxi (TGA, FTIR e DSC). A segunda parte do estudo foi de desempenho em não tecidos, quanto à alteração dimensional, permeabilidade e inflamabilidade. Avaliou-se por tração as propriedades mecânicas do não tecido de poliimida, submetido a diversas temperaturas em função do tempo. Por meio da ANOVA realizou-se a análise dos experimentos multifatoriais de simulação de filtração em não tecidos. A terceira parte envolveu a escolha da formulação ideal entre resina DGEBA e agente de cura, através de ensaios de tração: quanto às condições de preparo, comparativos com outros agentes de curas, ensaios térmicos e absorção de umidade. A resistência ao impacto do epóxi foi avaliada por izod.A última etapa foi dedicada aos testes de filtração em cartucho, laboratorial e industrial, para verificar a eficácia do conjunto da construção. Os resultados laboratoriais obtidos com protótipos de cartuchos demonstraram a melhor performance de filtração com poliimida comparada aos outros não tecido, devido a rápida formação da torta de filtração, pouca perda de carga e baixa emissão. Após vinte e cinco meses de aplicação industrial do filtro cartucho de poliimida com resina epóxi, constatou-se boas condições de filtração até 240ºC, com baixa emissão de particulados, perda de carga controlada e reaproveitamento de energia no processo industrial.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000418067-Texto+Completo-0.pdf: 3011801 bytes, checksum: 6286bbebe2df934580331964de9c057d (MD5) Previous issue date: 2009 / A growing volume of residues of polyurethane (PU) foam is causing a large environmental impact, due to the large need of these foams by consumers nowadays. With the intention of reducing these residues, several processes are being investigated as a form of reuse of this material, for example, chemical and mechanical recycling. This work has the goal to make a comparative study of the thermal conductivity coefficient of rigid polyurethane foams that were recycled mechanical and chemically. In chemical recycling, the residues of rigid PU foam were put in a glycolysis reaction to form a polyol mixture that was utilized to obtain the recycled foam with 2 to 5% of raw polyol in its formulation. In the mechanical recycling, the residues of rigid foam were micronized and aggregated 2 to 5% to virgin polyol. The chemical recycling (glycolysis) has produced a raw mixture of polyol with density of 1. 15g/cm3, viscosity of 71 mPa. s, number average molecular weight of 1514 g/mol, ponderal average molecular weight of 2029 g/mol and hydroxyl value of 77-81 mg KOH/g, similar characteristics to commercial polyol (virgin polyol). The comercial and recycled polyurethane foam were put under core density, resistence to compression and thermal conductivity analysis. The values for the thermal conductivity of recycled foams (around 0. 021 W/m. K) are similar to the commercial foam (0. 022 W/m. K), indicating that foams obtained through chemical and mechanical recycling have good performance as an isolating material. The chemical recycling produced foam with more defined cell morphology, while the mechanical recycling produced more heterogeneous cells and with indefinite ruptures. / Um volume crescente de resíduos de espuma de poliuretano (PU) vem causando sérios problemas de impactos ambientais, devido ao grande consumo de espumas de poliuretano, na atualidade. Visando diminuir estes valores vários processos têm sido investigados como forma de transformação destes resíduos, como por exemplo, a reciclagem química e reciclagem mecânica. Este trabalho tem como objetivo principal estudar comparativamente a condutividade térmica de espumas rígidas de poliuretano recicladas quimicamente e mecanicamente de resíduo industrial. Na reciclagem química, os resíduos de espuma rígida de PU sofreram uma reação de glicólise para formar uma mistura de polióis (poliol bruto) que foi utilizada na obtenção da espuma reciclada com 2 e 5% de poliol bruto na sua formulação. Na reciclagem mecânica, os resíduos de espuma rígida foram micronizados e agregados em 2 e 5% ao poliol comercial. A reciclagem química (glicólise) das espumas PUR produziu uma mistura bruta de polióis com densidade de 1,15 g/cm³, viscosidade de 71 mPa. s, massa molar numeral média de 1514 g/mol, massa molar ponderal média 2029 g/mol e índice de hidroxilas de 77-81 mg KOH/g, características semelhantes ao do poliol comercial (poliol virgem). As espumas reciclada e comercial de poliuretano foram submetidas a análises de densidade de núcleo, resistência à compressão e condutividade térmica. Os valores da condutividade térmica (fator k), escopo principal deste trabalho, das espumas recicladas (em torno de 0,021 (W/m. K) são similares ao da espuma comercial (0,022 W/m. K), indicando que as espumas obtidas através das reciclagens química e mecânica apresentam bom desempenho como material isolante.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000400368-Texto+Completo-0.pdf: 4977900 bytes, checksum: 08b0f646dbce22d8e73ab4450850b4f0 (MD5) Previous issue date: 2008 / In the current work a methodology of melting and upward unidirectional solidification to obtain ingots of the pure metals with large columnar macrostructure was developed. Its purpose is to be applied on production of multicrystalline silicon ingots to photovoltaic industry. In order to obtain the desired macrostructure, this methodology is based on monitoring and controlling the thermal parameters such as: growth rate, thermal gradient and cooling rate, further at the correlation between these parameters with macrostructure. To develop this work, it was projected an upward unidirectional furnace with resistive heat elements capable of operate until 1650 ºC. Also, a chill system was built in stainless steel, 180 mm length by 51 mm diameter, to cast zinc and aluminum pure metals, with two configurations of the cooled chill to promote different thermal parameters. To work with silicon it was used a quartz crucible and a quartz tube chamber to protect the melting with an argon atmosphere. With the experimental results it is possible to observe that the cooling rate has an important correlation with the as-cast macrostructure in the upward unidirectional solidification. The zinc and aluminum ingots presented an evident CET (columnar-to-equiaxed transition) and the cooling rates were about 0. 0035 to 0. 0049 ºC/s for zinc and 0. 013 to 0. 028 ºC/s for aluminum. Related to thermal parameters analysis and correlation with macrostructure were obtained expressions in the form T = constante. TG expoente o. Into the furnace was possible to melt and to solidify in situ silicon. / Nesse presente trabalho foi desenvolvido uma metodologia de fusão e solidificação unidirecional ascendente para a obtenção de lingotes, de metais puros, com macroestrutura colunar grosseira e que possa ser aplicada na produção de lingotes de silício multicristalinos para a indústria fotovoltaica. Visando gerar as condições necessárias para a obtenção da macroestrutura desejada, a metodologia baseia-se no monitoramento e controle de parâmetros térmicos tais como: velocidade de solidificação, gradiente térmico e taxa de resfriamento, e na correlação desses parâmetros com a macroestrutura. Para o desenvolvimento do trabalho foi projetado um forno de fusão e solidificação unidirecional ascendente com sistema de aquecimento resistivo capas de atingir temperatura de 1650 ºC. Também foi construída uma lingoteira, para trabalhar com os metais zinco e alumínio, de aço inoxidável com 180 mm de comprimento por 51 mm de diâmetro com duas configurações de sistema de resfriamento capaz de gerar variações nos parâmetros térmicos. Para trabalhar com silício foi utilizado cadinho de quartzo e um sistema para atmosfera de proteção também construído em quartzo. Com os resultados obtidos foi possível observar que a taxa de resfriamento tem uma importante correlação com a macroestrutura bruta obtida no processo de solidificação unidirecional ascendente. Os lingotes de zinco e alumínio apresentam TCE bastante evidente e as taxas de resfriamentos que ocasionaram essa transição foram da ordem de 0,0035 à 0,0049 ºC/s para o Zn e 0,013 à 0,028 ºC/s para o Al. Das análises dos parâmetros de solidificação e correlação com a macroestrutura, foram determinadas as expressões do tipo: expoentT = cons tan te. TG e o. No forno foi possível fundir e solidificar silício “in-situ”.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000401486-Texto+Completo-0.pdf: 2235919 bytes, checksum: 4ff678b49860d16d47ec2e0ccbb3f5b6 (MD5) Previous issue date: 2008 / The exponential growth of the photovoltaic devices market and the necessity of material with low cost make the multicrystalline silicon an important option for solar cell industry. The goal of this thesis is to optimize and develop the main processes for manufacturing multicrystalline silicon solar cells, with the structure n+pn+ and 36 cm2 of area. The highly doped regions and the metal grids were optimized by simulations and the emitter and the firing conditions of the metal pastes for screen printing metallization were optimized experimentally. According to the obtained results from the optimization by simulations, it is possible to obtain solar cells with 16,2 % of efficiency for high values of the minority carriers lifetime of 100 μs and with back surface field. The efficiency of 15,8 %, 14,6 % and 12,1 % can be obtained for lower lifetimes of 50 μs, 10 μs e 1 μs, respectively, with screen printing metallization and metal grid with fingers of 100 μm width. The efficiency was reduced of around 0,3 % to 0,5 %, when the width of the grid fingers are increased from 100 μm to 200 μm. It was also verified that as larger are the fingers width, larger is the depth of the junction and the back surface field for the same surface concentration. In the process for the experimental optimization of the emitter, the sheet resistance was obtained according to the diffusion temperature. The temperature and the time to obtain the sheet resistance of 50 Ω/□, selected for the manufacturing of solar cells with metallization through screen printing, is 820 ºC and 30 minutes. From the analysis of manufactured solar cells, we verified that the temperature of the pastes firing affects the solar cells performance, while the belt speed almost does not influence on the cell electrical parameters. Higher efficiencies were found for the temperature of the firing between 860 oC and 880 oC. We also observed that the thickness of the antireflecting coating influences the fill factor and the current of the solar cells. The highest efficiency achieved was 11,5 %, with fill factor of 0,74, for the firing temperature of 860 ºC, belt speed of 190 cm/min and double antireflecting layer of Si3N4 e TiO2. / O crescimento exponencial do mercado de dispositivos fotovoltaicos e a necessidade de substratos de menor custo tornam o silício multicristalino uma importante opção para a fabricação de células solares. Esta dissertação tem como objetivo otimizar e desenvolver as principais etapas de um processo para fabricação de células solares em substrato de silício multicristalino, com a estrutura n+pn+ e 36 cm2 de área. Foram otimizadas, por meio de simulações, as regiões dopadas e as malhas de metalização e, experimentalmente, o emissor e as condições de queima das pastas metálicas no processo de metalização por serigrafia. De acordo com os resultados obtidos da otimização por simulações, é possível obter células solares com 16,2 % de eficiência para altos valores de tempo de vida dos portadores minoritários de 100 μs e com região de campo retrodifusor. As eficiências de 15,8 %, 14,6 % e 12,1 % podem ser obtidas para o tempo de vida dos minoritários de 50 μs, 10 μs e 1 μs, respectivamente, quando a metalização for por serigrafia com malha metálica com trilhas de 100 μm de largura. Constatou-se que a eficiência é menor, da ordem de 0,3 % a 0,5 %, quando a largura das trilhas da malha de metalização é aumentada de 100 μm para 200 μm. Também se verificou que quanto maior a largura das trilhas, maior a profundidade da junção e da região do campo retrodifusor para a mesma concentração em superfície. No processo para a otimização experimental do emissor, obtiveram-se os valores de resistência de folha em função da temperatura da difusão. A temperatura e o tempo com os quais se obtém a resistência de folha de 50 Ω/□, selecionada para a fabricação de células solares com metalização por serigrafia, é de 820ºC e 30 minutos. Da análise das células solares fabricadas constatou-se que a temperatura de queima das pastas afeta o desempenho das células solares, enquanto que a velocidade da esteira praticamente não influencia nos parâmetros elétricos das mesmas. As maiores eficiências foram encontradas para a temperatura de queima entre 860 ºC e 880 ºC. 16 Também se verificou que a espessura do filme anti-reflexo influencia o fator de forma e a corrente elétrica das células solares. A maior eficiência alcançada foi de 11,5 %, com fator de forma de 0,74, para a temperatura de queima da pasta de 860 ºC, velocidade da esteira de 190 cm/min e dupla camada anti-reflexo de Si3N4 e TiO2.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000429509-Texto+Completo-0.pdf: 1709530 bytes, checksum: 382afaa2fdbfe7828c131a0990c2e43c (MD5) Previous issue date: 2011 / Photovoltaics is based on the direct conversion of solar energy into electricity and is a promising alternative to diversify the world’s energy matrix. This work aims to develop and analyse the deposition of Al paste by screen printing and firing/diffusion in a belt furnace to produce a BSF region in monocrystalline Si wafers. The diffusion of Al into the substrate was implemented by two different processes. In the first process the diffusion/firing of the Al paste and the firing of the Ag paste was carried out in independent steps. In this case, solar cells with an average efficiency (ηaverage) of 11. 5 % and a maximum of 12. 0 % were produced, but with the formation Al clusters in the back surface of the devices. In the second process firing/diffusion of such pastes was done on the same step. In this case, the best results were obtained for a firing/diffusion temperature of 860 °C and belt furnace speed (VE) of 150 cm/min and also for 890 °C and 180 cm/min. For the former parameters, ηaverage was 12. 4 % and the maximum was 12. 8 %. For the later, ηaverage was 12. 5 % and the maximum was 12. 6 %. Considering a temperature of 900 °C and VE of 190 cm/min, ηaverage was 12. 4 %. It was observed that minority carriers diffusion lengths were smaller than the thickness of silicon wafers. Open circuit voltages were 30 mV lower than that from similar cells fabricated at NT-Solar by using high purity Al deposited by e-beam evaporation indicating that the developed process produced low quality BSF. / A energia solar fotovoltaica baseada na conversão direta da energia solar em elétrica pode ser uma alternativa para a diversificação da matriz energética. O objetivo deste trabalho está centrado no desenvolvimento e na análise da deposição de pasta de Al por serigrafia e queima/difusão em forno de esteira para a formação de campo retrodifusor em lâminas de Si monocristalino. A difusão de Al foi implementada em dois diferentes processos. Foi realizada a difusão/queima da pasta Al e queima da pasta de Ag em passos independentes e, queima/difusão das pastas em passo simultâneo. Com o primeiro processo produziram-se células com eficiência média (ηmédia) de 11,5 % e máxima de 12,0 %, mas com problemas de formação de aglomerados de Al na superfície posterior. Com o segundo processo, os melhores resultados foram para temperatura de queima/difusão de 860 °C e velocidade de esteira (VE) de 150 cm/min e para temperatura de 890 °C e VE de 180 cm/min. Para o primeiro par de parâmetros, a ηmédia foi de 12,4 % e a máxima de 12,8 %. Para o segundo, o valor da ηmédia foi de 12,5 % e o máximo de 12,6 %. Considerando a temperatura de 900 °C e VE de 190 cm/min, a ηmédia foi de 12,4 %. Observou-se que o comprimento de difusão dos portadores minoritários foi menor que a espessura das lâminas de silício utilizadas neste trabalho. As tensões de circuito aberto ficaram da ordem de 30 mV menor do que células solares similares fabricadas no NT-Solar que usaram Al de alta pureza depositado por evaporação em alto vácuo, indicando que os processos realizados produzem um BSF de baixa qualidade.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000431403-Texto+Completo-0.pdf: 4357092 bytes, checksum: 7507abfd44a77e54e05c8778333fdfc7 (MD5) Previous issue date: 2011 / Currently the wind energy industry, particularly the wind turbine blade manufacturers seek improvements in performance and materials properties used in such components. The technical features related to fatigue are essential in the design and implementation of wind turbines, especially in wind turbine blades. The specialized literature contains several information regarding the large wind turbine blades, however there is a shortage for small wind turbine blades. Therefore, to determine such characteristics becomes critical to understand the behavior of materials under static conditions to subsequently perform the cyclic stress tests. The purpose of this study was to determine the main tensile testing (tensile modulus and rupture tensile) of material used to produce small wind turbine blades. The material used was extract of the rotor blades consisting polymer matrix (polyester) with glass fiber reinforcement from type E according to manufacturer information. Samples were taken along the blade length, and tested according to NBR 9622. The results obtained from six specimens tests were analyzed, and the average values determined the tensile modulus and rupture tensile of material. Afterwards was developed a device able to submit the wind turbines blades to cyclic stresses, and also through the methodology that determined input parameters for the test bench, it was possible to evaluate the main characteristics for the blade material fatigue. / Atualmente a indústria de energia eólica, específicamente os fabricantes das pás de aerogeradores, buscam melhorias no desempenho e nas propriedades dos materiais empregados em tais componentes. As características em relação à fadiga são essenciais no projeto e aplicação dos aerogeradores, em especial nas pás das turbinas eólicas. A literatura apresenta diversas informações em relação à pás de grande porte, no entanto observa-se uma carência em relação à pás de pequeno porte. Assim sendo, para se determinar tais características torna-se fundamental entender o comportamento dos materiais utilizados em condições estáticas para posteriormente se realizar os ensaios cíclicos. O objetivo do presente trabalho consistiu na determinação das principais propriedades mecânicas a tração (módulo de elasticidade e limite de resistência à ruptura) do material utilizado na confecção de pás de aerogeradores de pequeno porte. Como material utilizou-se o compósito de matriz polimérica (poliéster) com reforço em fibra de Vidro do tipo E, segundo informações do fabricante. Corpos de prova foram retirados longitudinalmente em relação ao comprimento da pá, e ensaiados segundo norma NBR 9622. Os resultados obtidos a partir dos ensaios de seis corpos de prova foram analisados, e os valores médios determinados para o módulo de elasticidade e a tensão de ruptura do material. Posteriormente foi desenvolvido um equipamento capaz de submeter as pás à esforços cíclicos, e através da metodologia que determinou os parâmetros de entrada para a bancada de ensaios, foi possível avaliar as principais características em relação à fadiga do material que constitui a pá.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000401363-Texto+Completo-0.pdf: 915888 bytes, checksum: c2f0a113e209f1e28e73ebf033426cfb (MD5) Previous issue date: 2008 / This dissertation work had as objective the optimization and analysis of the production of back surface field by boron diffusion and the effects of gettering and contamination with the deposition of PBF20 liquid dopant by spin-on of the and diffusion in conventional furnaces, as well the developing of two process sequences for the fabrication of 62 cm2 solar cells with n+ pp+ structure in CZ-Si. The gettering and contamination effects were evaluated by the measurement of the minority carrier lifetime. It was verified that the kind of tube, the value of the initial minorities lifetime and the silicon wafer do not interfere in the value of the minorities lifetime after diffusion of PBF20 dopant, with final average value around 11 μs for all samples. Experimental sheet resistances (R□) shown that the best for dopant deposition must be 3000 rpm and to obtain sheet resistance of 20 Ω/□, convencional diffusion parameteres must be 1000 ºC during 30 minutes. It was developed two processes for the manufacturing of solar cells with boron on back side, formed by PBF20 liquid dopant diffusion in conventional furnaces. In the first implemented process, the boron and phosphorous diffusion were carry out in separated steps. It was evaluated two oxidation processes at 1000 ºC to mask boron doped side from phosphorous diffusion. For a 30 minutes oxidation, the R□ of boron doped region increased to (42 ± 2) Ω/□. However, when the oxidation was performed during 120 minutes, this parameter remained similar to the value before the oxidation. The highest efficiency of industrial cells was 10. 4 % with a fill factor of 0. 74, typical for solar cells with metal grid deposited by screen printing. For 4. 16 cm² solar cells, the highest efficiency was 12. 3 %. The second process developed was focused in the simultaneous diffusion of boron and phosphorous. For the diffusion at 900 ºC during 15 minutes, the top efficiency was 10. 5 %, closer to the value obtained with the process of boron and phosphorous separately diffused. In the diffusion at 1000 ºC, by 30 minutes, the maximum efficiency obtained with this process was 8. 2 %. In the process of codiffusion at 820 ºC during 15 minutes, the averaged of short circuit current density and open circuit voltage were lightly larger than the results, from co-diffusion at 900ºC. However, the best efficiency was 9. 9 %, limited by the fill factor. In summary, it was verified that the boron diffusion by the PBF20 liquid dopant in conventional furnaces limits the minorities carrier and the simultaneous diffusion process of boron and phosphorous allows the manufacturing of 10. 5% efficiency industrial solar cells. / Esta dissertação teve como objetivo otimizar e analisar a formação do campo retrodifusor formado com boro e os efeitos de gettering e de contaminação com a deposição por spin-on do dopante líquido PBF20 e posterior difusão em forno convencional, bem como desenvolver dois tipos de processos para fabricação de células solares de 62 cm² com a estrutura n+pp+ em substratos de Si-CZ. Os efeitos de gettering e de contaminação foram avaliados por meio da medição do tempo de vida dos portadores minoritários. Constatou-se que o tipo de tubo, o valor do tempo de vida dos minoritários inicial e o tipo de lâmina de silício não interferem no valor do tempo de vida dos minoritários após difusão do dopante PBF20, com valor médio final da ordem de 11 μs para todas as amostras. Os resultados experimentais da resistência de folha (R□) mostraram que a melhor velocidade angular utilizada para a deposição do dopante deve ser de 3000 rpm e que para obter a resistência de folha da ordem de 20 Ω/□, a difusão deve ser a 1000 °C durante 30 minutos. Foram desenvolvidos dois processos para fabricação de células solares com boro na face posterior, formado com o dopante líquido PBF20 difundido em forno convencional. No primeiro processo implementado, as difusões de boro e fósforo foram realizadas em processos separados. Foram avaliados dois processos de oxidação a 1000 °C para proteção da face com boro da difusão de fósforo. Para o tempo de oxidação de 30 minutos, a R□ das regiões dopadas com boro aumentou para (42 ± 2) Ω/□. No entanto, quando a oxidação foi realizada durante 120 min este parâmetro permaneceu similar ao valor anterior à oxidação. A maior eficiência das células industriais foi de 10,4 % com um fator de forma de 0,74, típico para metalização por serigrafia. Para células de 4,16 cm², a maior eficiência foi de 12,3%.O segundo processo desenvolvido foi focado na difusão simultânea de boro e fósforo. Com a difusão a 900 ºC durante 15 min, a maior eficiência foi de 10,5 %, muito próxima ao valor obtido com o processo de difusão de boro e fósforo separados. Na difusão a 1000 ºC com duração de 30 min, a eficiência máxima obtida com este processo foi 16 de 8,2%. No processo de co-difusão a 820 ºC durante 15 min, a densidade de corrente de curto-circuito média e a tensão de circuito aberto foram ligeiramente maiores que o resultado para a co-difusão a 900 ºC. No entanto, a melhor eficiência foi de 9,9%, limitada pelo fator de forma. Em resumo, contatou-se que a difusão de boro a partir do dopante líquido PBF20 em forno convencional limita o tempo de vida dos portadores minoritários e que o processo de difusão simultânea de boro e fósforo permite fabricar células solares industriais de 10,5%.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000427903-Texto+Completo-0.pdf: 145951 bytes, checksum: 25c3a345abd5cb93a9f65fefaf947924 (MD5) Previous issue date: 2010 / The synthesis and application of new organic materials, nanostructured, for the development of technology based in organic devices have received much interest in the scientific community. In recent years entered in the market the first polymeric electronics products (organic semiconductor materials), among them there are the electrochromic devices, which are called smart windows, by controlling the passage of light or heat through a closed environment, like an ordinary window. The main functional aspects of electrochromic devices for use in architectural and automotive industry are to control the passage of light and temperature for thermal and visual comfort. These devices can be flexible and very thin, and do not contain heavy metals. The devices are formed by layers of organic material deposited in various architectures. In this work, the electrodeposition from organic materials in the case Polyaniline, which provides stability in the optical and electrical parameters, were used to develop prototypes of organic electrochromic devices. These materials were characterizated by: absorption spectroscopy ultraviolet-visible (UV-Vis), optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), measurement of thickness and electrical measurements. The objective of this work was the development of electrochromic transmission devices (ETD) that have the Poly (3,4- ethylenedioxythiophene), PEDOT, as the working electrode and vanadium pentoxide, V2O5, as counter-electrode. The proposed architecture uses the electrolyte, LiClO4/PC/PMMA, to separate the counter-electrode, PANI/V2O5, of the PEDOT electrode. The results obtained with optical and electrical characterization revealed that the ETD demonstrated a change in optical absorption when subjected to a voltage difference, and a decrease of three orders of magnitude in electrical resistivity. These results demonstrated the feasibility for the construction of electrochromic devices that have the PEDOT as an electrode surface and PANI/ V2O5 as counter-electrode surface. / A síntese e a aplicação de novos materiais orgânicos, nanoestruturados, para o desenvolvimento de tecnologia em dispositivos orgânicos tem despertado grande interesse na comunidade científica. Atualmente encontram-se no mercado os primeiros produtos eletrônicos poliméricos (materiais orgânicos semicondutores), entre esses há os dispositivos eletrocrômicos, os quais são chamados de janelas inteligentes. Os principais aspectos funcionais de dispositivos eletrocrômicos para aplicação na indústria arquitetônica e automotiva são o controle da passagem de luz e de temperatura para o conforto térmico e visual. Podem ser flexíveis e muito finos, além de não conter metais pesados. Os dispositivos orgânicos são formados por camadas de materiais orgânicos depositados em diversas arquiteturas. Neste trabalho, a partir dos materiais orgânicos eletrodepositados, no caso Polianilina, PANI, que apresenta estabilidade nos parâmetros ópticos e elétricos, desenvolveram-se protótipos de dispositivos orgânicos eletrocrômicos. As técnicas utilizadas na caracterização desses materiais foram: espectroscopia de absorção ultravioleta-visível (UV-Vis), microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), medida de espessura e medidas elétricas. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de dispositivos orgânicos eletrocrômicos de transmissão (DETs) que apresentem o Poli(3,4-etilenodioxitiofeno), PEDOT, como eletrodo de trabalho e o Pentóxido de Vanádio, V2O5, como contra-eletrodo. A arquitetura proposta neste trabalho utiliza o eletrólito de LiClO4/PC/PMMA para separar o contra-eletrodo de PANI/V2O5 do eletrodo de PEDOT.A análise dos resultados obtidos com a caracterização óptica e elétrica revelaram que o DET apresentou mudança na absorção óptica, quando submetidos a diferença de potencial, e um decréscimo de três ordens de grandeza na resistividade elétrica. Estes resultados demonstraram a viabilidade para a confecção de dispositivos eletrocrômicos que apresentam o PEDOT como eletrodo de superfície e o PANI/V2O5 como contra-eletrodo de superfície.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000394278-Texto+Parcial-0.pdf: 2110247 bytes, checksum: 3cc1315ab52301d2409fb534299e297a (MD5) Previous issue date: 2007 / The research of more efficient devices leads to high purity, defect free and, consequently, expensive semiconductor materials. The industry searches for cost effective solar cells, i. e., devices with a good ratio of production cost to conversion efficiency, to become more competitive. Silicon wafers of lower quality could be used to reduce the cost, but wet chemical cleaning processes and gettering mechanisms have to be implemented. The purpose of this work is to analyze chemical cleanings and to evaluate the effect of phosphorus gettering in monocrystalline silicon wafers utilized on solar cell manufacturing. Alternative techniques to the complete RCA cleaning process were analyzed with less steps to compose the cleaning process. Cleaning CR2 was the best sequence, attaining carrier lifetime improvements of 175 %, with an average value of 100 μs. Phosphorus diffusion was carried out by using phosphorus oxychloride (POCl3) as dopant source, at temperatures from 800 ºC to 900 ºC and time of 15, 30 and 45 min. Sheet resistance and minority carrier lifetime were measured, allowing the evaluation of surface passivation and P-gettering. Most of diffusion processes lead to efficient gettering, but the highest lifetime was encountered for processes at 900 ºC. In that case, carrier lifetime increases from 41 μs to 900 μs. / A busca por dispositivos mais eficientes faz com que a pesquisa com semicondutores utilize materiais cada vez mais puros, com menos defeitos e, consequentemente, mais caros. A indústria de células solares busca dispositivos que tenham uma boa razão entre custo de produção e eficiência de conversão para se tornar mais competitiva comercialmente. Para reduzir o custo, podem ser usadas lâminas de silício de menor qualidade, mas processos de limpeza superficial e de remoção e neutralização de impurezas (gettering), devem ser implementados. O objetivo geral deste trabalho é analisar limpezas químicas e os efeitos gerados pelo gettering de fósforo em lâminas de silício monocristalino utilizadas na fabricação de células solares. Foram analisadas limpezas alternativas à RCA completa, diminuindo o número de passos. Observou-se que a limpeza tipo A produziram os melhores resultados comparados às limpezas do tipo B. Destas, a que mais se destacou foi a limpeza CR2, alcançando um aumento no tempo de vida dos portadores minoritários de 175 %, com valor médio final de 101 μs. Utilizando o processo de limpeza desenvolvido, realizaram-se difusões de fósforo a partir do POCl3 (oxicloreto de fósforo), para temperaturas de 800 °C a 900 °C com tempos entre 15 minutos e 45 minutos. Foram realizadas medidas de resistência de folha e do tempo de vida dos portadores minoritários, o qual possibilitou avaliar a passivação superficial e os efeitos do gettering por fósforo. A maioria dos processos de difusão produziu um gettering eficiente e os melhores valores de tempo de vida foram obtidos para processos a 900 °C, sendo que este parâmetro aumentou em média de 41 μs para 900 μs.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000412506-Texto+Completo-0.pdf: 6158899 bytes, checksum: cf5ae318388023b15dba86f3e20e4304 (MD5) Previous issue date: 2009 / The Ni-45wt%Ti alloy, called as NITINOL®, presents excellent characteristics of corrosion resistance, fatigue resistance, biocompatibility and improved mechanical properties. The properties of Shape Memory Effect Alloys (SMAs) are dependents of the thermomechanical treatments after solidification. The Ni-Ti alloys present recovery of form up to 8%, with recovery temperature varying of -50°C to +110°C, depending on the chemical composition and the microstructure. The main applications of these alloys are: aerospace, naval, nuclear, automobile, utilities, robotics, and medical and odontologic areas. The objective of this work is the study of the SMA in the Ni-Ti alloy and the comparison of structures mechanical and properties by metallographic analyses (optic and electronic microscopy), microhardness Vickers, X rays diffraction and X rays fluorescence in the conditions: commercial wires and after thermal treatments of annealing in different temperatures (TTx): 300°C, 500°C and 700°C. After removed of the furnace, the samples were analysed in relation to the EMF in identical conditions of deformation and recovery temperature. The results were correlated with the resultant microstructure and the conditions of heat treatment. It was concluded that in accordance with the objectives established and the techniques used for characterization and testing, the sample with the best performance was heat treated at 500°C . / A liga de Ni-45%Ti em peso, conhecida desde a década de 70 e denominada NITINOL®, apresenta excelentes características de resistência à corrosão, resistência a fadiga, biocompatibilidade e elevadas propriedades mecânicas. As ligas Ni-Ti apresentam recuperação de forma (E. M. F – Efeito de Memória de Forma) de até 8%, com temperatura de recuperação variando de -50°C a +110°C, dependendo da composição química da liga e da microestrutura, tendo como principais aplicações: áreas aeroespacial, naval, nuclear, automobilística, utilidades domésticas, robótica, com destaque nas áreas médica e odontológica. O objetivo do presente trabalho é o estudo da liga Ni-Ti em relação ao E. M. F e comparação de propriedades mecânicas e estruturas por meio de análises metalográficas (microscopia óptica e eletrônica), ensaios de microdureza Vickers, difração de raios X e fluorescência de raios X, nas condições: fios comerciais e após tratamentos térmicos de normalização em diferentes temperaturas (TTx): 300°C, 500°C e 700°C. Os resultados foram correlacionados com a microestrutura resultante e as condições de tratamento térmico. Concluiu-se que de acordo com os objetivos estabelecidos e as técnicas de caracterização e ensaios utilizados, a amostra com melhor rendimento foi à tratada termicamente a 500°C.