No Brasil, a necessidade crescente por sistemas de geração solar fotovoltaica conectados à rede de distribuição levou ao desenvolvimento de normas brasileiras para a conformidade de inversores. Assim, de forma a atender a população em geral, foi publicada a Portaria 357, de 01 de agosto de 2014, do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO), que inclui inversores para conexão à rede de potência nominal até 10 kW no Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE). Por possuir os equipamentos necessários para a realização dos ensaios de conformidade com a portaria 357, o Laboratório de Sistemas Fotovoltaicos (LSF) do Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo passa então a ser o primeiro laboratório acreditado pelo INMETRO para a realização desses ensaios. Este trabalho tem como objetivo resumir as experiências de aplicação das normas brasileiras no ensaio de inversores para o PBE no LSF, sendo levantados os resultados obtidos no ensaio de 15 inversores ao longo de três anos de operação da bancada de ensaio para sistemas conectados à rede. A partir deste levantamento conclui-se que, embora as normas brasileiras exijam rigor em seus requisitos, existem inversores capazes de atender aos requisitos normativos brasileiros, assim como existem inversores que necessitam de implementações nos respectivos firmware de controle para conseguirem atender todos os requisitos. Uma vez que as normas brasileiras são recentes, este trabalho também destaca pontos das normas que se beneficiariam de adequações no corpo do texto, a fim de melhorar as rotinas de ensaios em inversores e critérios de conformidade. / In Brazil, the increasing demand for grid-tie photovoltaic systems lead to the development of the Brazilian standards for inverter quality and evaluation. In order to meet the general population demand, the National Institute for Metrology, Quality and Technology (INMETRO) published the normative nº 357 01/08/2014 to include inverters up to 10 kW in the Brazilian Labeling Program (PBE). For having all the equipment needed for inverter conformity evaluation in accordance with the normative nº 357, the Laboratory of Photovoltaic Systems (LSF) of the Institute of Energy and Environment of the University of Sao Paulo becomes the first INMETRO accredited laboratory for conducting the inverter evaluation in Brazil. This works main goal is to summarize the experience acquired for the appliance of the Brazilian standards for inverter testing in the LSF. The results obtained for the test of 15 different inverters during the first three years operating the inverter test bench are showed. Using the data shown this work concludes that, although the Brazilian standards are rigorous on its criteria, there are inverters capable of complying with the standards requirements and there are inverters that need further software and hardware development in order to comply with all the requirements. Since the Brazilian standards are in its first version, this work also aims to point out aspects of the standard that would benefit from text revising in order to improve the test conditions and conformity criteria.

Submitted by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-05-28T19:40:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoViabilidadeEconomica.pdf: 4279683 bytes, checksum: f72753ee2e8408cc56a75522a4acc27b (MD5) / Approved for entry into archive by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-05-28T19:41:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoViabilidadeEconomica.pdf: 4279683 bytes, checksum: f72753ee2e8408cc56a75522a4acc27b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-28T19:41:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoViabilidadeEconomica.pdf: 4279683 bytes, checksum: f72753ee2e8408cc56a75522a4acc27b (MD5) Previous issue date: 2018-03-20 / Com a evolução da humanidade e o aparecimento de novas tecnologias na construção civil aliado a necessidade de conforto ambiental, redução dos impactos ambientais e do consumo de energia elétrica, torna-se indispensável o uso de novos materiais e fontes de energias renováveis nas edificações para redução dos custos. Neste cenário foram estudadas as coberturas das edificações de uma instituição de ensino superior no estado do Pará, visando o conforto ambiental e redução de custos no consumo de energia elétrica. Assim realizou-se pesquisa exploratória, onde foram consideradas a área da edificação, tipo de cobertura, o consumo de energia elétrica e cálculos através do fluxo de caixa projetado com horizonte temporal de 25 anos, compatível com a vida útil do sistema. Obteve-se assim fluxo de caixa descontado, o payback e o valor presente líquido. Os resultados revelaram que o uso da telha termoacústica nas coberturas com a implantação do sistema de energia solar fotovoltaica, como alternativa para redução de custos, é viável para as edificações estudadas com economicidade em torno de 13%, tempo de retorno 12/13 anos (50% da vida útil do sistema) e VPL de, em média, 44% do investimento inicial. Para as passarelas cobertas da Instituição que em sua totalidade têm aproximadamente 5 km, não se mostrou viável a implantação do sistema fotovoltaico. / With the evolution of humanity and the appearance of new technologies in civil construction combined with the need for environmental comfort, reduction of environmental impacts and consumption of electricity, it becomes indispensable to use new materials and sources of renewable energy in buildings for reduction costs and environmental impacts. In this scenario, the coverage of the buildings of a higher education institution in the state of Pará was studied aiming at the environmental comfort and reduction of costs in the consumption of electric energy. Exploratory research was carried out, considering the area of the building, type of coverage, the consumption of electric energy and calculations through the projected cash flow with a time horizon of 25 years compatible with the useful life of the system. We thus obtained discounted cash flow, payback and net present value. The results showed that the use of the thermoacoustic tile in the roofs with the implantation of the photovoltaic solar energy system as an alternative for cost reduction is feasible for the studied buildings with a saving of around 13%, time of return 12/13 years (50% of the system's useful life) and NPV of, on average, 44% of the initial investment. For the covered walkways of the Institution that in its totality is approximately 5km, the implantation of the photovoltaic system was not viable.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-10-02T16:52:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Avaliacaooperacionalefeitos.pdf: 5484311 bytes, checksum: 4583d84683ffeac9822ae43a1e1959f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-10-02T16:52:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Avaliacaooperacionalefeitos.pdf: 5484311 bytes, checksum: 4583d84683ffeac9822ae43a1e1959f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-02T16:52:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Avaliacaooperacionalefeitos.pdf: 5484311 bytes, checksum: 4583d84683ffeac9822ae43a1e1959f5 (MD5) Previous issue date: 2018-06-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O tema qualidade de energia elétrica é amplamente pesquisado no meio científico.Diversos fenômenos que afetam a qualidade da energia, e suas consequências, têm sido investigados. Quando se trata de qualidade de energia envolvendo a operação de um sistema fotovoltaico conectado à rede, a preocupação principal é com a operação do inversor, equipamento esse responsável por fazer a interface do gerador fotovoltaico com a rede. A inserção da geração fotovoltaica na rede elétrica requer atenção acerca de certos fatores como a alteração da curva de carga de unidades consumidoras, bem como a elevação nos níveis de tensão, a presença de componentes harmônicas no sinal de corrente da saída do inversor e a variação do fator de potência da unidade consumidora. Este trabalho tem por objetivo realizar testes e avaliar alguns dos aspectos que podem influenciar a qualidade da energia com a inserção de geração fotovoltaica na rede de distribuição, mas também associado com o perfil de demanda do consumidor. Para isso utilizou-se quatro sistemas fotovoltaicos conectados à rede (SFCR), bem como foi montada uma bancada de testes e aquisição de dados para monitorar a operação desses sistemas. Neste trabalho é possível observar que a operação dos SFCR provoca alterações nos níveis de tensão no ponto de acoplamento comum, bem como a interação SFCR e carga causa alterações no perfil de demanda medido pela rede, implicando em uma distorção harmônica total na corrente (THDi) e FP medidos pelo lado da rede, diferentes dos medidos na carga e na saída do inversor. Observou-se que o SFCR pode contribuir tanto para o aumento como para a redução da THDi vista pela rede elétrica local, onde a maior contribuição para distorção harmônica na corrente entregue pela rede está atrelada ao perfil de demanda da carga. / Power quality has been widely researched. Several phenomena that affect power quality, and its consequences, have been investigated. When the power quality theme involves the operation of a grid-connected photovoltaic system, the main concern is about the operation of the inverter, which is responsible for the interface of the photovoltaic generator with the grid. The introduction of photovoltaic generation in the grid requires attention on certain factors such as changes in the load curve, voltage level, harmonic components in the inverter current and variation on the power factor (PF) of the costumer. This work aims to test and evaluate some aspects that may influence the power quality due to the insertion of photovoltaic generation in the grid, associated whit the load demand. Four grid-connected photovoltaic systems were used to develop this work, as well as a data acquisition bench that was set up to monitor the operation of these systems. In this work it is possible to conclude that the operation of photovoltaic systems causes changes in the voltage level at the point of common coupling. Also, the interaction between photovoltaic systems and loads causes changes in the load profile measured by the side of the grid, causing the total harmonic distortion in the current (THDi) and PF measured at this side to be different from those measured at the loads and photovoltaic sides. It is possible to observe that the grid-connected photovoltaic system can contribute to increase or reduce the THDi seen by the local grid, where the greatest contribution of harmonic distortion in the current delivered by the grid is associated to the demand profile of the load.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Karine Klider.pdf: 2018760 bytes, checksum: 075742018dbf1f087bc4c115d778a329 (MD5) Previous issue date: 2010-03-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The introduced work on this dissertation discussion presented in this master’s degree dissertation describes the development of a synthetic rote to obtain a compound that contains an aromatic ring and connected to it two dibromade methyl groups, a CN group and a dye. The dye used at this work was the Rhodamine B, and the final product consists on a monomer that when gets polymerized, by electrochemical route, produces a luminescent polymer to solar cell application. It was described the preparation and the characterization of a series of organic compounds. Some intermediary compounds were prepared after the realization of a lot of steps of synthesis to finally approach the best methodology. The compounds characterization were performed by means of infrared spectroscopic (FTIR) and nuclear magnetic resonance spectroscopic measurements (RMN H1). Another part of this work describes a soluble copolymer preparation by electrochemical rote and it characterization. The prepared copolymer consists on the soluble form of a mixture of poly(2-methoxy-5-bromo-p-phenylenevinylene) (MBPPV) and poly(2,5-dicyano-p-phenylenevinylene) DCN-PPV at different proportion. The copolymer DCN-PPV/MB-PPV and the polymer MB-PPV were synthesized by electrochemical rote and the charges transfer process were studied by cyclic voltammetry and chronoamperometry measurements. These copolymers were characterized by FTIR and UV-VISIBLE absorption spectroscopy and by measurements of fluorescence. / O trabalho apresentado nesta dissertação de mestrado descreve o desenvolvimento de uma rota sintética para a obtenção de um composto contendo um anel aromático e a ele ligados duas metilas dibromadas, um grupo CN, e um corante. O corante em questão é a Rodamina B, e o produto final é um monômero que, ao ser polimerizado por via eletroquímica, forma um polímero eletroluminescente com aplicação em células solares. Foram então descritas as preparações e as caracterizações de uma série de compostos orgânicos. Alguns compostos intermediários foram preparados após a realização de várias etapas de síntese até se obter a melhor metodologia. A caracterização destes compostos foi realizada por meio de medidas de espectroscopia de infravermelho (FTIR) e espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN H1). Outra parte deste trabalho descreve a preparação via eletroquímica de um copolímero solúvel e a sua caracterização. O copolímero formado consiste na mistura do poli(2-metóxi-5-bromo-p-fenilenovinileno) (MB-PPV) com o poli(2,5- diciano-p-fenilenovinileno) (DCN-PPV) em diferentes proporções. O copolímero, assim como o polímero MB-PPV, foram sintetizados eletroquimicamente, sendo que o processo de transferência de carga que ocorre durante sua formação foi estudado por meio de medidas de voltametria cíclica e de cronoamperometria. As caracterizações foram realizadas por medidas de FTIR, de espectroscopia de absorção no UV-Visível e por medidas de emissão e excitação de fluorescência.

Esta tese propõe uma metodologia para avaliar o emprego de técnicas de seleção e conversão da radiação solar para aumentar a produção de energia elétrica de células fotovoltaicas. Foi feita uma revisão dos mecanismos fotovoltaicos para produção de energia elétrica e os entraves para aumentar sua eficiência, em especial os impactos da temperatura e da absorção do espectro solar. Uma metodologia foi criada para definir um filtro óptico ótimo a ser utilizado em uma região na presença ou não de conversão do espectro, através de simulações computacionais, que define a faixa do espectro solar que deve ser absorvida pela célula para se ter o melhor equilíbrio entre absorção e aquecimento. Um modelo matemático foi criado e implementado computacionalmente, para calcular a produção de energia de um módulo fotovoltaico, em uma dada região com ou sem a aplicação de técnicas de conversão e seleção da radiação solar. Através de um estudo de caso com dados da cidade de Petrolina, PE, Brasil, concluiu-se que o ganho esperado para utilização de um filtro óptico que reflete ondas de comprimento superiores a 1000 nm é cerca de 1% da energia gerada. Ensaios empíricos permitiram validar a metodologia proposta, comparando os dados reais com os dados teóricos obtidos pelas simulações do modelo matemático. Após a calibração do modelo matemático, verificou-se que os resultados de potência instantânea calculados com o modelo matemático variavam cerca de 5% tanto para o módulo com filtro quanto para o módulo sem filtro. Para contornar a restrição construtiva do filtro óptico e verificar outros ganhos possíveis são propostos experimentos com compostos de conversão de radiação solar associados com filtros ópticos para seleção da radiação solar. Com isto, espera-se aumentar significativamente a produção de energia elétrica de células fotovoltaicas de Silício cristalino. / This thesis proposes a methodology to evaluate the use of solar radiation selection and conversion techniques to increase the production of electric energy of photovoltaic solar cells. A review of the photovoltaic mechanisms for the production of electrical energy and the obstacles to increase its efficiency, especially the impacts of temperature and the absorption of the solar spectrum was done. A methodology was developed to define an optimal optical filter to be used in a region in the presence or not of solar spectrum conversion, through computational simulations, which defines the range of the solar radiation that must be absorbed by the cell in order to have the best balance between absorption and heating. A mathematical model was created and implemented computationally to calculate the energy production of a photovoltaic module in a given region with or without the application of solar radiation conversion and selection techniques. A case study with data from the city of Petrolina, PE, Brazil, concluded that the expected gain for the use of an optical filter that reflects wavelengths above 1000 nm is about 1% of the power generated. Empirical tests allowed validating the proposed methodology comparing the actual data with the theoretical data obtained by the simulations of the mathematical model. After calibration of the mathematical model, it was verified that the instantaneous power results calculated with the mathematical model vary about 5% for both the filter module and the unfiltered module. To avoid the constructive constraint of the optical filter and to verify other possible gains are proposed experiments with solar radiation conversion compounds associated with optical filters to select the solar radiation. With this, it is expected to significantly increase the electricity production of crystalline silicon photovoltaic cells.

[pt] O objetivo desta pesquisa de mestrado é comparar o desempenho de três modelos de simulação numérica (Duffie e Beckman, King et al. e Masters) sobre a capacidade de conversão fotovoltaica obtida em painéis, tomando o modelo de King et al. como base de referência já que este foi validado à luz de dados experimentais com grau de concordância (exatidão) entre 2,4 por cento a 5,4 por cento. As simulações fazem uso de dados oficiais (dados horários e dados médios mensais de radiação solar incidente, temperatura ambiente, velocidade de vento) disponibilizados pelo Instituto Nacional de Meteorologia do Brasil e de dados técnicos de desempenho do fabricante de painéis fotovoltaicos. A motivação para desenvolvimento do trabalho resulta da percepção da importância da energia solar fotovoltaica como estratégia de sua inclusão e diversificação da matriz energética brasileira. A metodologia proposta consiste em: (i) comparar o desempenho dos três modelos estudados e (ii) aplicar a metodologia de cálculo para avaliar o desempenho na conversão fotovoltaica nas condições solarimétricas favoráveis de onze cidades brasileiras, assim criando uma escala que possa ser utilizada para estabelecer um benchmark nacional. Os resultados revelaram que o modelo Duffie e Beckman reproduz os resultados de conversão fotovoltaica obtido pelo modelo King et al. com grau de concordância 2,4 por cento, enquanto a concordância com o modelo Masters ultrapassa a faixa de exatidão (7,4 por cento). Como conclusão, o uso de dados meteorológicos médios mensais mostraram-se eficazes para estimar a energia elétrica que resulta do processo de conversão fotovoltaica em substituição aos dados horários nem sempre disponíveis. / [en] The goal of this MSc. dissertation is to compare the performance of three classical models of numerical simulation (Duffie and Beckman, King et al. and Masters) to generate electricity from the photovoltaic conversion obtained in panels, taking the model of King et al. as a baseline since it was validated vis-àvis experimental data within 2.4 percent to 5.4 percent. The simulations make use of official data (solar hourly and monthly data of solar incident radiation, temperature, wind speed) provided by the National Institute of Meteorology of Brazil and of performance data provided by the manufacturer of the photovoltaic panel. The motivation for development of the work resulted from the perception of the importance of photovoltaic energy as a strategy for diversification of the Brazilian energy matrix. The proposed methodology (i) compares the performance of the three models studied and (ii) applies it for assessing the performance of the photovoltaic conversion in eleven Brazilian cities that exhibit favourable conditions for photovoltaic conversion, thus creating a scale that can be used to establish a national benchmark. The results revealed that the Duffie and Beckman model reproduces the results of the photovoltaic conversion model obtained by King et al. degree within 2.4 percent, while the agreement with the model of Masters over range accuracy (7.4 percent). In conclusion, the use of monthly averaged meteorological data proved to be effective for estimating the energy that results from the process of photovoltaic conversion when hourly data is not available.

Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-03-27T12:32:47Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thaissa de Melo Cesar - 2018.pdf: 17977918 bytes, checksum: aef850db04513a76a546a025583e8e42 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-03-27T14:27:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thaissa de Melo Cesar - 2018.pdf: 17977918 bytes, checksum: aef850db04513a76a546a025583e8e42 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-27T14:27:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thaissa de Melo Cesar - 2018.pdf: 17977918 bytes, checksum: aef850db04513a76a546a025583e8e42 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work presents a study on the application of the wavelet transform in the monitoring and analysis of the power quality and in the detection of islanding conditions in distributed generation systems, addressing a grid connected photovoltaic system as a case study. Initially, an introduction about distributed generation systems, standards and requirements for operation was made. Next, the concepts and parameters related to electric power quality and islanding conditions are presented. Then a review of the wavelet transform is presented, showing the concept of multiresolution analysis and the main applications in the topic addressed. The wavelet transform is an important contribution to time-frequency localization methods for the analysis of transient signals. A multiresolution analysis was proposed through the discrete wavelet transform for voltage analysis at the common coupling point between the generation system and the electric grid. The standard deviation and the variation of the details coefficients of the wavelet transform were used for the detection and classification of disturbances. In the application of the method, pure sine-wave voltages with different types of disturbances were considered: voltage sag, voltage sweel, interruption, oscillatory transients and noise. And three cases of dynamic island detection were simulated with a grid connected photovoltaic system. The results obtained are presented and discussed for validation of the wavelet transform application in the analysis of grid connected photovoltaic systems. / Este trabalho apresenta um estudo sobre a aplicação da transformada wavelet no monitoramento e análise da qualidade da energia elétrica e na detecção de ilhamento em sistemas de geração distribuída, abordando como estudo de caso um sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica. Inicialmente é feita uma introdução sobre os sistemas de geração distribuída, as normas e requisitos para operação. Em seguida são apresentados os conceitos e parâmetros relativos à qualidade de energia elétrica e condições de ilhamento. Depois é mostrada uma revisão da transformada wavelet, apresentando o conceito de análise multirresolução e as principais aplicações no tema abordado. A transformada wavelet é uma importante contribuição para métodos de localização tempo-frequência na análise de sinais transitórios. Foi proposta uma análise multirresolução através da transformada wavelet discreta para análise da tensão no ponto de acoplamento comum entre o sistema de geração e a rede. O desvio padrão e a variação dos coeficientes de detalhes da transformada foram utilizados para a detecção e a classificação dos distúrbios. Na aplicação do método, foram consideradas tensões senoidais puras e com diferentes tipos de distúrbios: afundamento, elevação, interrupção, transitórios oscilatórios e ruídos. E foram simulados três casos de detecção de ilhamento dinâmica em um sistema fotovoltaico conectado à rede. Os resultados obtidos validam a proposta de aplicação da transformada wavelet na análise de sistemas fotovoltaicos conectados à rede.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / With global need to reduce energy consumption, the search for more efficient technologies has become the focus of many studies. Among these technologies, it can mention the photovoltaic solar energy and LEDs, which have shown an expansion in recent decades. Photovoltaic generation is shown as an attractive energy source because it is renewable and its raw material is practically inexhaustible. While LEDs have a promising advance in lighting and is used in several applications. To integrate these technologies, this paper proposes the study of a DC-DC step-up switched-capacitor (SC) converter for LEDs applied to photovoltaic stand-alone systems. The proposed circuit differs from other topologies SC to insert an inductor in series with the input source, which can operate in discontinuous conduction mode (DCM), reducing losses switching, or continuous conduction mode (CCM), allowing the reduction of conduction losses in the circuit. The converter is driven by the frequency modulation, which is obtained as a function of input voltage. For this reason, the current in the LEDs can be stabilized without the need for sensor or feedback. The prototype developed in the laboratory was designed for a lamp of 54 W and operating at high frequency (up to 165 kHz), allowing the reduction of the circuit volume. Experimental results of the circuit in DCM and CCM show that the converter has a high yield, validating the proposal. / Tendo em vista a tendÃncia da reduÃÃo do consumo de energia no mundo, a busca por tecnologias mais eficientes tem se tornado o foco de muitos estudos. Dentre estas tecnologias, pode-se citar a energia solar fotovoltaica e os LEDs, que vem apresentando uma expansÃo nas ultimas dÃcadas. A geraÃÃo fotovoltaica se mostra como uma atrativa fonte de energia, por ser renovÃvel e sua matÃria-prima ser praticamente inesgotÃvel. Enquanto os LEDs apresentam um avanÃo promissor na iluminaÃÃo, sendo utilizado nas mais diversas aplicaÃÃes. Visando a integraÃÃo destas tecnologias, este trabalho propÃe o estudo de um conversor CC-CC elevador com capacitor comutado (Switched Capacitor - SC) para LEDs, aplicado a sistemas fotovoltaicos autÃnomos. O circuito proposto se difere de outras topologias SC por inserir um indutor em sÃrie com a fonte de entrada, o qual pode operar no modo de conduÃÃo descontÃnua (MCD), reduzindo as perdas por comutaÃÃo, ou no modo de conduÃÃo contÃnua (MCC), possibilitando a reduÃÃo das perdas por conduÃÃo do circuito. O conversor à acionado atravÃs da modulaÃÃo por frequÃncia, a qual à obtida em funÃÃo da tensÃo de entrada. Por este motivo, a corrente nos LEDs pode ser estabilizada sem a necessidade de sensores ou de realimentaÃÃo. O protÃtipo desenvolvido em laboratÃrio foi projetado para uma luminÃria de 54 W e operando em alta frequÃncia (atà 165 kHz), possibilitando a reduÃÃo do volume do circuito. Os resultados experimentais obtidos do circuito MCD e MCC sÃo analisados e validam a proposta, mostrando que o conversor apresenta rendimento elevado

Nesta tese são discutidos alguns aspectos importantes no desenvolvimento de sistemas fotovoltaicos moleculares. São abordados temas de interesse como a síntese de novos sensibilizadores para células solares sensibilizadas por corante, o desenvolvimento de novos materiais fotoativos, Química Supramolecular, bem como a aplicação de sistemas fotovoltaicos em eletrônica molecular, especificamente no desenvolvimento de portas lógicas moleculares e dispositivos de memória. A porfirina TBPyP, contendo quatro ligantes 2,2\'-bipiridina ligados covalentemente aos carbonos meso do anel porfirínico, foi sintetizada. Este derivado porfirínico serviu como bloco de construção de sistemas supramoleculares. A utilização desses sistemas como sensibilizadores em células solares (células de Grätzel) é discutido. Fios moleculares derivados da TBPyP foram obtidos via coordenação com íons de metais de transição e são investigados quanto à possibilidade de utilização em eletrônica molecular. Novos sistemas fotovoltaicos multicamada, utilizando filmes de porfirina depositados por evaporação a vácuo como elementos fotoativos e filmes de V2O5 como eletrodo passivo, foram estudados quanto a sua eficiência e quanto ao seu mecanismo de funcionamento. Os filmes finos de porfirina obtidos neste estudo foram testados como elelementos fotoativos em células fotovoltaicas com diferentes configurações, além daquelas utilizando filmes de V2O5. A obtenção de filmes híbridos compostos de nanopartículas de ouro e ligantes orgânicos foi desenvolvida e sua aplicação em sistemas fotovoltaicos bem como em dispositivos de memória investigada. Novas portas lógicas moleculares foram obtidas utilizando-se o arranjo de células de Grätzel convencionais sensibilizadas por clusteres trigonais de rutênio sintetizados para este fim. Seu princípio de funcionamento é discutido, bem como a seu potencial de integração em circuitos lógicos. / In this thesis some aspects concerning the development of molecular photovoltaic systems are discussed. Themes of current interest such as the synthesis of new sensitizers for dye-sensitized solar cells, the development of new photoactive materials, and Supramolecular Chemistry are treated, as well as the application of photovoltaic systems in molecular electronics, specifically in the development of molecular logic gates and memory devices. The porphyrin TBPyP, comprised of four 2,2\'-bipyridine ligands covalently linked to the porphyrin meso carbons, was synthesized. This porphyrin derivative was used as a building block on supramolecular systems. The utilization of these supramolecular species in solar cells (Grätzel cells) is discussed. The coordination of the porphyrin TBPyP with transition metal ions gave rise to molecular wires, which are investigated about its potential use in molecular electronics. New multilayer photovoltaic systems, using thermo-evaporated porphyrin films as photoactive elements and V2O5 films as passive electrodes, had their efficiency and mechanism studied. The confection of hybrid films comprised of gold nanoparticles and organic ligands was developed and its application in photovoltaic systems, as well as in memory devices, was investigated. New molecular logic gates were realized using the a Grätzel cell in its conventional configuration, sensitized by ruthenium trigonal clusters synthesized to this end.

No Brasil, a necessidade crescente por sistemas de geração solar fotovoltaica conectados à rede de distribuição levou ao desenvolvimento de normas brasileiras para a conformidade de inversores. Assim, de forma a atender a população em geral, foi publicada a Portaria 357, de 01 de agosto de 2014, do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO), que inclui inversores para conexão à rede de potência nominal até 10 kW no Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE). Por possuir os equipamentos necessários para a realização dos ensaios de conformidade com a portaria 357, o Laboratório de Sistemas Fotovoltaicos (LSF) do Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo passa então a ser o primeiro laboratório acreditado pelo INMETRO para a realização desses ensaios. Este trabalho tem como objetivo resumir as experiências de aplicação das normas brasileiras no ensaio de inversores para o PBE no LSF, sendo levantados os resultados obtidos no ensaio de 15 inversores ao longo de três anos de operação da bancada de ensaio para sistemas conectados à rede. A partir deste levantamento conclui-se que, embora as normas brasileiras exijam rigor em seus requisitos, existem inversores capazes de atender aos requisitos normativos brasileiros, assim como existem inversores que necessitam de implementações nos respectivos firmware de controle para conseguirem atender todos os requisitos. Uma vez que as normas brasileiras são recentes, este trabalho também destaca pontos das normas que se beneficiariam de adequações no corpo do texto, a fim de melhorar as rotinas de ensaios em inversores e critérios de conformidade. / In Brazil, the increasing demand for grid-tie photovoltaic systems lead to the development of the Brazilian standards for inverter quality and evaluation. In order to meet the general population demand, the National Institute for Metrology, Quality and Technology (INMETRO) published the normative nº 357 01/08/2014 to include inverters up to 10 kW in the Brazilian Labeling Program (PBE). For having all the equipment needed for inverter conformity evaluation in accordance with the normative nº 357, the Laboratory of Photovoltaic Systems (LSF) of the Institute of Energy and Environment of the University of Sao Paulo becomes the first INMETRO accredited laboratory for conducting the inverter evaluation in Brazil. This works main goal is to summarize the experience acquired for the appliance of the Brazilian standards for inverter testing in the LSF. The results obtained for the test of 15 different inverters during the first three years operating the inverter test bench are showed. Using the data shown this work concludes that, although the Brazilian standards are rigorous on its criteria, there are inverters capable of complying with the standards requirements and there are inverters that need further software and hardware development in order to comply with all the requirements. Since the Brazilian standards are in its first version, this work also aims to point out aspects of the standard that would benefit from text revising in order to improve the test conditions and conformity criteria.